Cyberbotics機器人課程/入門

本章的第一部分（實踐部分說明）解釋瞭如何使用本文件。它介紹了實踐部分的形式化，即術語、使用的圖示等。

以下部分將幫助您配置環境。為了儘可能地利用本文件，您需要Webots、一個e-puck以及它們之間的藍牙連線。但是，如果您沒有e-puck，您仍然可以練習很多練習。在開始練習之前，您需要設定這些系統。因此，請參考以下部分

e-puck頁面在使用者指南中提供了關於e-puck在Webots中使用的許多補充資訊。
部分獲取Webots並安裝描述瞭如何在您的電腦上安裝Webots。
部分藍牙安裝和配置描述瞭如何在您的電腦和e-puck之間建立藍牙連線。
部分開啟Webots 描述瞭如何啟動Webots。
部分 E-puck先決條件描述瞭如何更新e-puck的韌體。
教程章節在使用者指南中描述瞭如何使用Webots建模您自己的世界。

如果您想進一步瞭解Webots，您可以參考線上使用者指南使用者指南或參考手冊。

實踐部分說明

在實踐部分中，您會發現不同的符號。它們具有以下含義

: 當出現此符號時，歡迎您回答問題。這些問題與當前練習或更一般的主題相關。它們由一個具有以下形式的數字引用：“[Q.+問題編號+]”。例如，練習的第三個問題將具有[Q.3]編號。

: 當出現此符號時，將邀請您進行練習。例如，您將必須對您的機器人進行程式設計以獲得特定的行為。它們由一個具有以下形式的數字引用：“[P.+問題編號+]”。

: 當出現此符號時，僅邀請使用Linux作業系統的使用者閱讀以下內容。請注意，本課程是使用Ubuntu Linux編寫的。

: 同上適用於Windows作業系統。請注意，本課程也使用Windows XP編寫。

: 同上適用於Mac OS X作業系統。

本文件的每個部分對應一個練習。每個練習標題以方括號中的級別結尾（例如： [新手]）。當練習標題、問題編號或實踐部分編號由星號包圍（例如：*[Q.5]*），則表示此部分是可選的，即此部分對於問題的整體理解不是必要的，但建議用於積累您的知識。它們也可以後跟[挑戰]標籤。此標籤表示此部分比其他部分更難，並且是可選的。

獲取Webots並安裝

獲取Webots最簡單的方法是訪問以下網站

https://www.cyberbotics.com/doc/guide/installing-webots

在那裡，您將找到關於Webots及其安裝的所有資訊。

獲取練習檔案

如果您的Webots版本為6.1.3或更高版本，則課程包含在Webots安裝中。您可以在此目錄中找到它

(WEBOTS_HOME)/projects/samples/curriculum

藍牙安裝和配置

首先，您的電腦需要一個藍牙裝置才能與您的e-puck通訊。這種裝置通常整合在現代筆記型電腦中。此裝置的安裝不在本文件的範圍內。但是，需要正確安裝它。因此，請參閱其安裝手冊或製造商的網站。本文件僅解釋了您的電腦和e-puck之間藍牙連線的配置。此連線模擬序列連線。請參閱您的相應作業系統

首先，您的Linux作業系統需要一個較新的核心。此外，必須安裝以下軟體包bluez-firmware, bluez-pin和bluez-utils^[1]

命令lsusb(或lspci根據您的藍牙硬體）和hciconfig通知安裝是否成功。

開啟您的e-puck（使用ON-OFF開關）並執行以下命令

> hcitool scan

Scanning ...

  00:13:11:52:DE:A8 PowerBook G4 12"

  08:00:17:2C:E0:88 e-puck_0202

最後一行對應您的e-puck。它顯示了它的MAC地址（08:00:17:2C:E0:88）和它的名稱（e-puck_0202）。e-puck的編號（0202）應與其貼紙上的編號一致。

編輯/etc/bluetooth/hcid.conf並將安全引數從“auto”更改為“user”。

編輯/etc/bluetooth/rfcomm.conf配置檔案並新增以下條目（或修改現有的rfcomm0條目）

rfcomm0 {

  bind yes;

  device 08:00:17:2C:E0:88;

  channel 1;

  comment "e-puck_0202";

}

rfcomm0是連線的名稱。如果使用了多個e-puck，則按條目輸入（rfcomm0, rfcomm1等），與機器人的數量一致。device標籤必須對應e-puck的MAC地址，comment標籤必須對應e-puck的名稱。rfcomm0是此連線的名稱。

執行以下命令

> /etc/init.d/bluez-utils restart

> rfcomm bind rfcomm0

嘗試建立連線時，將要求您輸入PIN（個人識別碼）（由bluez-pin）。此PIN是一個4位數字，對應於e-puck的名稱（或ID），即，如果您的e-puck名為“e-puck_0202”，則PIN為0202。

您的連線將在Webots中命名為“rfcomm0”。

此部分^[2] 是使用Windows XP編寫的。其他版本的Windows可能存在一些差異。

安裝藍牙裝置後，您的桌面上會出現一個名為“我的藍牙位置”的圖示。如果沒有，請右鍵單擊系統托盤中的藍牙圖示，然後選擇“開始使用藍牙”。雙擊“我的藍牙位置”圖示。如果您第一次使用“我的藍牙位置”，此操作將開啟一個嚮導。按照此嚮導的說明操作，直到到達嚮導第一個圖中顯示的視窗。如果您已經使用過“我的藍牙位置”，請單擊“藍牙設定嚮導”項。此操作將開啟此視窗。

在此第一個視窗中，選擇第二個專案：“我想查詢特定的藍牙裝置並配置這臺計算機如何使用其服務。”。使用ON/OFF開關開啟您的e-puck。e-puck上的綠色LED燈應亮起。單擊“下一步”按鈕。

第二個視窗將搜尋所有可見的藍牙裝置。一段時間後，必須出現一個代表您的e-puck的圖示。選擇它並單擊“下一步”按鈕。

此操作將開啟安全視窗。在這裡，您必須選擇四個數字來確保連線安全。選擇與您的e-puck相同的數字（如果您的e-puck名為“e-puck_0202”，則選擇0202作為PIN）並單擊“開始配對”按鈕。

開啟的視窗（也在圖中）使您能夠選擇要使用的服務。選擇COM1（新增勾選）。如果沒有服務，可能是因為電池電量過低。此操作將開啟一個新視窗（請參見下圖）。在這裡，您可以選擇用於通訊的埠。例如，選擇“COM6”。

最後，單擊“完成”按鈕。

最後，在“我的藍牙位置”視窗（也在圖中顯示）中，右鍵單擊“e-puck_0202 COM1”圖示並選擇“連線”項。

您的連線將在Webots中命名為“COM6”。

如果您已正確安裝藍牙裝置，則系統偏好設定中應該會出現一個藍牙圖示。單擊此圖示，然後單擊“已配對裝置”選項卡。開啟您的e-puck。e-puck上的綠色LED燈應亮起。然後，單擊“新建...”按鈕。它應該開啟一個新視窗，掃描可見的藍牙裝置。一段時間後，您的e-puck名稱應該出現在此列表中。在列表中選擇e-puck，然後單擊“配對”按鈕。系統會要求輸入金鑰。它是e-puck上編碼的4位數字。例如，如果您的e-puck在貼紙上標有數字43，則金鑰為0043。輸入金鑰，然後單擊“確定”按鈕。

配對完成後，您需要指定一個序列埠以便與Webots通訊。因此，單擊“序列埠”選項卡。透過“新建...”按鈕，建立一個名為COM1的輸出埠。最後，退出藍牙視窗。

您的連線將在Webots中命名為“COM1”。

開啟Webots

本節說明如何啟動Webots。當然，這取決於您的環境。因此，請參閱您相應的作業系統

開啟終端並執行以下命令

> webots &

您應該會看到模擬窗口出現在螢幕上。

從“開始”選單中，轉到Program Files | Cyberbotics選單，然後單擊Webots（+版本）選單項。您應該會看到模擬窗口出現在螢幕上。

開啟解壓縮Webots軟體包的目錄，然後雙擊webots圖示。您應該會看到模擬窗口出現在螢幕上。

E-puck先決條件

E-puck有一個嵌入其硬體中的計算機程式（稱為韌體）。此程式定義了機器人啟動時的行為。

使用Webots和e-puck有三種可能的方式

模擬：透過使用Webots庫，您可以編寫程式，編譯它並在虛擬3D環境中執行它。
遠端控制會話：您可以編寫相同的程式，像以前一樣編譯它，並透過藍牙連線在真實的e-puck上執行它。
交叉編譯：您可以編寫相同的程式，為e-puck處理器交叉編譯它，並將其上傳到真實的機器人上。在這種情況下，以前的韌體將被您的程式替換。在這種情況下，您的程式不依賴於Webots，並且可以在e-puck重啟後繼續執行。

在遠端控制會話的情況下，您的機器人需要特定的韌體才能與Webots通訊。

要將最新的韌體（或其他程式）上傳到真實的e-puck上，請選擇選單工具 | 上傳到e-puck機器人...如圖所示。然後，一個訊息框要求您選擇要使用的藍牙連線。選擇與e-puck連結的連線，然後單擊“確定”按鈕。e-puck上的橙色LED將亮起。然後，一個新的訊息框要求您選擇要上傳的檔案。選擇以下檔案，然後單擊“確定”按鈕

...webots_root/transfer/e-puck/firmware/firmware-X.Y.Z.hex

其中X.Y.Z是韌體的版本號。然後，如果韌體（或舊版本）尚未安裝在e-puck上，則在顯示圖中所示的視窗時，必須重置e-puck。

註釋

[1]

[2]