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Fourbar2

平面四連桿機構運動分析

Reference: 1, 2, 3

cd2025_box_fourbar_w5.7z

fourbar_box_w5.7z

basket_ball_shooter.7z

請注意, 所有 world 的存檔必須要將模擬時間轉為 0, 否則所存的變數狀態將為該時間的模擬結果.

Tutorial 1 重點摘要:

將 Webots_2025a_web.7z 解開壓縮後放入可攜套件 (portable_wcm2025.7z) 的 data 目錄中.

因為 start.bat 中已經宣告 Python 所在位置, 並將執行 webotsw.exe 所在的目錄放入 Windows 的命令搜尋路徑變數中 (path).

REM for Webots
set PYTHON_PATH=%Disk%:\Python313

REM for webots
set  path_webots=%Disk%:\Webots_2025a\msys64\mingw64\bin;%Disk%:\Webots_2025a\msys64\usr\bin

當起始一個 Webots project, 需要至少建立 worlds、controllers、protos 等三個目錄, 而且 Robot 的控制器程式必須放入 controllers 目錄, 且控制程式檔名必須與子目錄相同.

Tutorial 2 重點摘要:

根據上圖, 在 Webots 建立剛體物件, 必須使用 Solid 節點, 並從節點中的 children 建立 Shape 後宣告其 geometry 外形用於系統的運動方程式, 而其碰撞檢測的外形依據, 則從 Solid 節點的 boundingObject 中的 geometry 進行確認.

另外可從 View - Optional Rendering - Show coordinate system 選項, 要求系統列出目前視圖所依據的座標系統.

當在 base 物件建立旋轉軸時, HingeJoint 物件的位階必須與 base 相同, 而且 link1 的 solid 物件必須接在 HingeJoint 的 endPoint 節點上, 且因為 link1 的最後位置並非位於其旋轉中心, 因此在建立 link1 solid 物件下的 shape 之前必須先使用 pose 物件, 以便在 solid 的 parent 座標系統之下, 建立一個屬於 shape 的局部座標轉換系統.

另外 HingeJoint 的旋轉中心位置是由 jointParameters 物件下的 anchor 欄位決定, 而其旋轉軸則由 axis 欄位決定.

由於 link1 最後需要透過碰撞檢測來與籃球互動, 因此除了 dynamic simulation 之外, 還需要設定 boundingObject, 才能界定 link1 的碰撞幾何外形, 但由於前面的 link1 並非在其 parent 座標系統的物件中心旋轉, 而是透過其局部座標轉換 (利用 pose 物件達成), 往局部 x 方向移動 0.2m, 因此 boundingObject 在引用其 shape 時, 也必須透過 pose 轉換到 link1 最終所在位置.

上列流程所完成的 Webots 專案檔: w6_demo_project.7z (joint on link1)

w6_joint_on_base_project.7z (joint on base)

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