تبلیغات
webots شبیه ساز رباتها - معرفی کامل webots

معرفی کامل webots

1389/03/26  17:16

نوع مطلب :درباره webots ،

نرم افزارهای اندکی در زمینه شبیه سازی ربات ها وجود دارد که یکی از آنها نرم افزار

Microsoft robotic است که نرم افزاری با حجم زیاد و پر دردسر می باشد . نرم افزار دیگر که توسط یک مهندس کامپیوتر سوئسی به نام Olivier Michel طراحی و توسعه داده شده است به نام webots است این نرم افزار اکنون در ورژن 6.2.4خود می باشد .از مزایای این نرم افزار کم حجم بودن ، سرعت نصب بالا و محیطی تقریبا ساده با آزادی عمل بسیار است که فرد با آشنایی با برنامه نویسی به زبان c یا c++ یا جاوا قادر به  اعمال هرگونه تغییری می باشد . همچنین می تواند با نرم افزار matlab ارتباط برقرار کند.

به ادامه مطلب توجه کنید

 

نرم افزارهای اندکی در زمینه شبیه سازی ربات ها وجود دارد که یکی از آنها نرم افزار

Microsoft robotic است که نرم افزاری با حجم زیاد و پر دردسر می باشد . نرم افزار دیگر که توسط یک مهندس کامپیوتر سوئیسی به نام Olivier Michel طراحی و توسعه داده شده است به نام webots است این نرم افزار اکنون در ورژن 6.2.4 خود می باشد .از مزایای این نرم افزار کم حجم بودن ، سرعت نصب بالا و محیطی تقریبا ساده با آزادی عمل بسیار است که فرد با آشنایی با برنامه نویسی به زبان c یا c++ یا جاوا قادر به هر اعمال هرگونه تغییری می باشد . همچنین می تواند با نرم افزار matlab ارتباط برقرار کند.

از ویژگی های خوب این نرم افزار دارا بودن تمام سنسورهای لازم برای طراحی ربات است و گرافیک بالا و مثال های متعدد بگونه ای که بیش از 700 دانشگاه از این نرم افزار برای طراحی ربات استفاده می کنند .

در webots بوسیله محیط گرافیکی تک تک المانهای ربات کنار هم مفصل می شوند و هر کدام داری یک مرز مشخص خواهد بود و جرم و ویژگی های مکانیکی مشخص مانند ممان اینرسی یا ضریب جهش الاستیسیته و سایر خواص به طوری که یک محیط کاملا نیوتنی را نخست فرد آماده می کند و سپس در این محیط ربات خود را می سازد و قرار می دهد و شروع به حرکت می کند و نتایج ان را به عینه می بیند . در صورت برخورد ربات با هر شی خارجی که دارای جرم و مرز است .به مانند محیط واقعی تصادم صورت می گیرد و هر اتفاقی بسته به نیروها ممکن است بیفتد . لذا رباتی که در این نرم افزار شبیه سازی شود و با موفقیت ماموریتش را انجام بدهد در محیط طبیعی و پس از ساخت هم با همین موفقیت روبرو خواهد شد و webots یک محک بسیار عالی برای ساخت یک ربات است .

تمام الگوریتم حرکت و گریز از مانع ربات بوسیله برنامه نویسی به زبان c نوشته می شود پس از اینکه ربات در محیطش توانست بایستد و شروع به حرکت متعادل کند . همه موتورها و محرکها در نهایت بوسیله برنامه کنترل ربات هدایت می شوند و محیط هم در صورت غیر هوا بودن مانند آب در رباتهای زیرآبی باید بوسیله برنامه نویسی به زبان c شبیه سازی شود و ویژگی هایش توضیح داده شود . در اینجا معرفی اجمالی قسمتهای مختلف نرم افزار webots ارائه می شود و مراحل کلی شبیه سازی توضیح داده می شود .

همانطورکه در شکل دیده می شود طراحی یک ربات در webots از چهار مرحله تشکیل شده است.

1- مدل کردن : ساختن شکل ربات و معرفی خصوصیات و جنس اجزا و اضافه کردن سنسورهای لازم به ربات و ساختن محیط ربات

2- برنامه نویسی بر اساس کاری که باید انجام شود .برای جلوگیری از برخورد و رسیدن به هدف

3- شبیه سازی حرکت : یعنی حرکت دادن ربات در محیطش به همراه برنامه همراه آن به منظور دیدن نتایج مطلوب و اصلاح آنها

4- انتقال داده ها و برنامه به مدل واقعی بوسیله پورت کامپیوتر

محیط اجرایی نرم افزار از چهار جز تشکیل شده که هرکدام یک قسمت از وظایف را بر عهده دارند و در چهار پنجره جداگانه هستند .مانند شکل

1- پنجره نمایش : که شکل نهایی ربات و محیط آن را نشان می دهد و زمان سپری شده را نیز در زیر آن نشان می دهد . و می توان برنامه را اجرا یا متوقف کرد از این پنجره

2- پنجره scene tree : که اصلی ترین پنجره نرم افزار است و وسایل ساخت ربات در این قسمت هست . بصورت درختی و زیرمجموعه ای تمام اجزای موجود در پنجره نمایش دارای اسم ، مرز و فیزیک هستند . هر عنصری که زیر مجموعه دیگری باشد بوسیله بالاتر یا در اصطلاح والدین گردانیده می شود . والدین ، از بچه ها یا children تشکیل شده است و بچه ها توسط والدین هدایت می شوند. فرضا یک سرو موتور از یک چرخ و یک محور درست شده است. چرخ و محور بچه های سرو هستند و سرو چرخ و محور را می گرداند .و خود چرخ و محور به طور مجزا دارای یک مرز مشخص و یک فیزیک مشخص شامل جرم و خصوصیات جرمی هستند.

3- پنجره برنامه نویسی : هر ربات دارای حداقل یک برنامه کنترل می باشد که از طریق این پنجره که یک کامپایلر یا مفسر زبان های c و c++ و جاوا است .نوشته می شود خود این پنجره خطاهای برنامه را پیدا می کند و فایل های لازم را بوسیله دکمه built می سازد که در پوشه کنترل زیر مجموعه پوشه ربات قرار می گیرد. گاهی لازم است برای محیط هم ویژگی های خاصی تعریف شود که در همین پنجره بوسیله برنامه نویسی و استفاده از موتور دینامیکی باز یا ode قابل تعریف است که این موتور دارای یک سری از دستورات سطح بالای زبان c برای دسترسی به اجزا ربات ست . مانند این دستور :

Void dBodyAddForce (dBodyID, dReal fx, dReal fy, dReal fz);

که نیرویی در سه جهت به یک جسم با شناسه مشخص اضافه می کند .

4- پنجره گزارش : که هرگونه نتیجه ای مانند سرعت ، موقعیت یا نیرو ربات در آن به صورت لحظه ای قابل رویت است .این پنجره برای دانستن لحظه به لحظه اطلاعات ربات بسیار مفید است.

برای دانلود نرم افزار اینجا کلیک کنید

برای نحوه  کرک وبتز اینجا کلیک کنید


برای خرید کتاب فارسی راهنمای جامع webots تالیف مهدی قنواتی بهاینجا بروید




نوشته شده توسط: مهدی | آخرین ویرایش:1389/06/30 | نظرات ()