Webots, un software de código abierto para simular robots móviles

about Webots

En el siguiente artículo vamos a echar un vistazo a Webots. Este es un simulador de robots 3D gratuito y de código abierto para Gnu/Linux, MacOS y Windows. Este software para simular robots móviles se suele utilizar con fines educativos. El proyecto Webots fue iniciado en 1996 por el Dr. Oliver Michel en el instituto federal Suizo de Tecnología EPFL en Lausanne. Una de sus principales ventajas es que permite al usuario interactuar con el modelo durante la simulación. El programa se basa en el motor de física Open Dynamics Engine y el motor de renderizado OpenGL. Se lanza bajo licencia Apache 2.0.

Con este software los usuarios podemos modelar, programar y simular armas industriales, bípedos, vehículos aeroespaciales, robots de múltiples piernas, robots modulares, automóviles, drones voladores, vehículos submarinos autónomos y todo tipo de robots. Podremos encontrar ejemplos de robots, sensores, biblioteca de activos de objetos y materiales para un diseño fácil. También tendremos la posibilidad de importar nuestros modelos CAD desde Blender y URDF.

Webots utiliza ODE (Open Dynamics Engine) para la detección de colisiones y la simulación dinámica del cuerpo rígido. La biblioteca ODE permite simular la física de los objetos. Este programa también permite construir robots a través de la definición geométrica y dinámica de las partes que lo componen. Igualmente permite especificar colores y texturas para una mejor visualización.

ejemplo de colisiones

Este software también incluye una cantidad de sensores y actuadores de uso frecuente en robótica, con sus respectivos modelos dinámicos. Además el control del robot se puede escribir en C, C++, Java, Python, Matlab y ROS.

Características generales de Webots

Preferencias de Webots

  • El programa es multiplataforma. Se ejecuta en Gnu/Linux, Windows y macOS.
  • Tendremos la posibilidad de seleccionar el lenguaje Español en la interfaz del programa.
  • Vamos a poder crear prototipos de forma bastante rápida.
  • El programa nos va a dar la posibilidad de crear una amplia variedad de simulaciones.
  • Webots guarda los modelos en un archivos .wbt. Estos archivos están basados en el lenguaje VRML.
  • El núcleo de Webots se basa en la combinación de una GUI moderna (Qt), un motor de física (bifurcación ODE) y un motor de renderizado OpenGL 3.3 (wren).
  • Es posible exportar los modelos de .wbt a VRML o X3D.
  • Las simulaciones de Webots pueden exportarse como películas, escenas HTML interactivas, animaciones o incluso transmitirse a cualquier navegador web utilizando webgl y websockets.
  • Webots ofrece la posibilidad de tomar ‘screen shots’ en formato PNG o JPEG y grabar simulaciones en formato MP4 (macOS/Linux) o AVI (Windows).
  • El robot se puede programar en C, C ++, Python, Java, MATLAB o ROS con una API simple que cubre todas las necesidades básicas de robótica.
  • Los creadores de este software pone a disposición de los usuarios los fundamentos básicos en los tutoriales que ofrecen en la documentación.
  • Podemos descargar ejemplos simples que están funcionando desde el primer momento para utilizarlos de guía.
  • También vamos a encontrar la Guía del usuario de Webots y el Manual de referencia para obtener una documentación exhaustiva, incluidos los nodos de Webots y las API para controlarlos.

Instalar Webots 3D Robot Simulator en Ubuntu

ejemplo de autómata

Requisitos mínimos

El uso de este software necesita de ciertos requisitos, como son:

  • Velocidad de reloj de CPU de doble núcleo de 2 GHz.
  • 2 GB de RAM.
  • Adaptador de gráficos compatible con NVIDIA o AMD OpenGL (versión mínima 3.3) con al menos 512 MB de RAM.

A través de paquete .deb

Vamos a poder descargar Webots en formato de archivo .deb desde la página en GitHub del proyecto. El nombre del archivo descargado para este artículo es ‘webots_2020a-rev1_amd64.deb‘. El tamaño del archivo descargado es de alrededor de 1,4 GB.

Una vez descargado el archivo, abrimos una terminal (Ctrl+Alt+T) y desde la carpeta en la que tengamos guardado el archivo, podemos escribir el siguiente comando de instalación:

intalación del paquete .deb de Webots

sudo dpkg -i webots_2020a-rev1_amd64.deb

En caso de que encontremos problemas de dependencias, podremos solucionarlos con el comando:

instalación de dependencias

sudo apt install -f

Utilizando PPA

Para instalar este programa mediante su correspondiente PPA, no tendremos más que abrir una terminal (Ctrl+Alt+T) y escribir cada uno de los siguientes comandos:

wget -qO- https://cyberbotics.com/Cyberbotics.asc | sudo apt-key add -

sudo apt-add-repository 'deb https://cyberbotics.com/debian/ binary-amd64/'

Como este ejemplo lo estoy realizando en Ubuntu 18.04, no es necesario actualizar los paquetes disponibles, ya que se actualiza de forma automática. Tras la actualización podremos instalar Webots con apt escribiendo en la misma terminal:

instalar con APT

sudo apt install webots

Una vez finalizada la instalación, ya podemos buscar el lanzador del programa en nuestro equipo.

A través de Snap

Si preferimos instalar Webots utilizando su paquete snap no tendremos más que abrir una terminal (Ctrl+Alt+T) y en ella escribir el comando:

instalar webots como snap

sudo snap install webots

Tras la instalación, podemos iniciarlo buscando su lanzador en el sistema o ejecutando este comando en la terminal:

webots

Se puede obtener más información acerca de este programa, sus características y la documentación que frecen a los usuarios, en la página web del proyecto.


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