问题截图

crazyflie

epuck

原因

环境变量没有正确设置，系统选择默认值。

思考

进行相应配置。

export WEBOTS_HOME=/usr/local/webots
export ROS2_WEBOTS_HOME=/usr/local/webots

AI解决

这个警告表明，Webots 的环境变量 ROS2_WEBOTS_HOME 和 WEBOTS_HOME 没有被正确设置，系统正在回退到默认的安装路径 /usr/local/webots。要解决这个问题，你需要确保 Webots 的环境变量被正确配置。

以下是解决方案：

1. 确认 Webots 的安装路径：
   首先，确认 Webots 的实际安装路径。默认情况下，Webots 通常安装在 /usr/local/webots，但如果你在安装时选择了不同的路径，你需要使用实际的安装路径。

2. 设置环境变量：
   根据你的 shell 类型（如 bash、zsh 等），将以下内容添加到你的 shell 配置文件中（如 ~/.bashrc、~/.zshrc 等）：

   bash

   export WEBOTS_HOME=/usr/local/webots

   export ROS2_WEBOTS_HOME=/usr/local/webots

   如果 Webots 安装在其他路径，请将 /usr/local/webots 替换为实际的安装路径。

3. 使更改生效：
   运行以下命令使更改生效：

   bash

   source ~/.bashrc # 或者 source ~/.zshrc，取决于你使用的 shell

4. 验证环境变量：
   运行以下命令验证环境变量是否设置成功：

   bash

   echo $WEBOTS_HOME

   echo $ROS2_WEBOTS_HOME

   确保输出的是正确的 Webots 安装路径。

5. 重新启动 Webots 或终端：
   有时候，更改环境变量后需要重新启动 Webots 或终端才能生效。

通过以上步骤，你应该能够解决这个警告问题。如果问题仍然存在，可能需要检查 Webots 是否正确安装，或者是否有其他配置冲突。

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测试

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摘要：出现Webots环境变量未正确设置的警告，系统默认使用/usr/local/webots路径。解决方法：1)确认Webots实际安装路径；2)在shell配置文件（如.bashrc）中添加export WEBOTS_HOME=/usr/local/webots和export ROS2_WEBOTS_HOME=/usr/local/webots（替换为实际路径）；3)执行source ~/.bashrc使配置生效；4)通过echo $WEBOTS_HOME验证变量；5)必要时重启终端或Webots。若问题持续，需检查安装或配置冲突。

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Bash 配置 ROS2 与 Webots 联合仿真详细教程（万字级）

一、环境准备与系统要求

1.1 操作系统要求

• Ubuntu 22.04 LTS（推荐）或 20.04 LTS
• 内存 ≥ 8GB（仿真复杂场景需 16GB+）
• 显卡支持 OpenGL 3.0+（推荐 NVIDIA 显卡）

1.2 软件版本兼容性

软件	版本要求	备注
ROS2	Humble/Iron	与 Webots R2023b+ 兼容
Webots	R2023b/R2024a	需与 ROS2 版本匹配
Python	3.10+	ROS2 Humble 默认依赖

1.3 安装前检查

bash

# 检查系统信息

lsb_release -a

uname -m # 需为 x86_64

# 更新软件包列表

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

二、ROS2 安装与配置

2.1 添加 ROS2 仓库

bash

# 设置软件源与密钥

sudo apt install curl gnupg lsb-release

sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] https://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(source /etc/os-release && echo $VERSION_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

2.2 安装 ROS2 Humble

bash

# 基础版安装（约 800MB）

sudo apt install ros-humble-desktop

# 完整版安装（含仿真工具，约 2.5GB）

sudo apt install ros-humble-desktop-full

# 验证安装

source /opt/ros/humble/setup.bash

ros2 version

2.3 配置 ROS2 环境变量

bash

# 永久生效配置

echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc

echo "export ROS_DOMAIN_ID=0" >> ~/.bashrc # 多机通信时需修改

echo "export ROS_LOCALHOST_ONLY=0" >> ~/.bashrc # 允许跨主机通信

source ~/.bashrc

# 验证环境变量

printenv | grep -i ROS

关键变量说明：

• ROS_DOMAIN_ID：ROS2 网络通信域标识（0-232），相同 ID 的节点可通信
• ROS_LOCALHOST_ONLY：设为 1 时仅允许本地通信

三、Webots 安装与配置

3.1 官方仓库安装（推荐）

bash

# 添加 Webots 仓库

sudo sh -c 'echo "deb [arch=amd64] https://www.cyberbotics.com/webots/files/archive/ubuntu $(lsb_release -cs) main" > /etc/apt/sources.list.d/webots.list'

wget -qO- https://www.cyberbotics.com/webots/files/archive/ubuntu/cyberbotics.key | sudo apt-key add -

# 安装 Webots

sudo apt update

sudo apt install webots

3.2 手动安装（指定版本）

bash

# 下载指定版本（示例：R2024a）

wget https://github.com/cyberbotics/webots/releases/download/R2024a/webots-R2024a-x86_64.tar.bz2

tar xjf webots-R2024a-x86_64.tar.bz2

sudo mv webots /opt/

# 配置环境变量

echo "export WEBOTS_HOME=/opt/webots" >> ~/.bashrc

echo "export PATH=\$PATH:\$WEBOTS_HOME/bin" >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

3.3 验证安装

bash

# 启动 Webots

webots

# 检查版本

webots --version

四、ROS2-Webots 接口安装

4.1 安装接口包

bash

# 方法一：通过 apt 安装（推荐）

sudo apt install ros-humble-webots-ros2

# 方法二：源码编译（需先安装 colcon）

sudo apt install python3-colcon-common-extensions

mkdir -p ~/webots_ws/src

cd ~/webots_ws/src

git clone https://github.com/cyberbotics/webots_ros2.git

cd ..

rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

colcon build --symlink-install

# 配置工作空间

echo "source ~/webots_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

4.2 验证接口功能

bash

# 启动 EPuck 机器人仿真

ros2 launch webots_ros2_epuck robot_launch.py

# 检查节点与话题

ros2 node list # 应显示 /webots_ros2_epuck_driver

rostopic list # 应包含 /odom, /cmd_vel 等

五、联合仿真开发流程

5.1 创建自定义机器人模型

1. 在 Webots 中设计 URDF：
   • 使用 Webots 的 Robot 节点创建模型
   • 导出为 URDF 格式（File > Export > URDF）
2. 转换为 Webots 专用格式：

   bash

   # 使用 webots_ros2 工具转换

   ros2 run webots_ros2 urdf2webots my_robot.urdf my_robot.wbo

5.2 编写 ROS2 控制器

python

#!/usr/bin/env python3

import rclpy

from rclpy.node import Node

from geometry_msgs.msg import Twist

class RobotController(Node):

def __init__(self):

super().__init__('robot_controller')

self.subscription = self.create_subscription(

Twist, '/cmd_vel', self.cmd_vel_callback, 10)

self.get_logger().info('Controller node started')

def cmd_vel_callback(self, msg):

self.get_logger().info(f'Received velocity: {msg.linear.x}')

def main():

rclpy.init()

node = RobotController()

rclpy.spin(node)

rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':

main()

5.3 创建 Launch 文件

python

from launch import LaunchDescription

from launch_ros.actions import Node

def generate_launch_description():

return LaunchDescription([

Node(

package='my_package',

executable='robot_controller',

name='controller'

),

Node(

package='webots_ros2',

executable='webots_launcher',

arguments=['--mode=realtime', 'my_world.wbt']

)

])

六、高级配置与调试

6.1 多机器人仿真配置

bash

# 为每个机器人设置独立域名

echo "export ROS_DOMAIN_ID=1" >> ~/.bashrc_robot1

echo "export ROS_DOMAIN_ID=2" >> ~/.bashrc_robot2

# 启动不同域的仿真

source ~/.bashrc_robot1

ros2 launch webots_ros2 multi_robot_launch.py

6.2 性能优化

• 物理引擎参数调整：

  xml

  <!-- 在 Webots 世界文件中修改 -->

  <PhysicsEngine>

  <ODE>

  <ERP>0.2</ERP> <!-- 误差减少参数 -->

  <CFM>1e-5</CFM> <!-- 约束力混合参数 -->

  </ODE>

  </PhysicsEngine>

• ROS2 参数服务器配置：

  bash

  ros2 param set /webots_ros2_driver physics_step 0.016 # 设置物理步长为 16ms

6.3 常见问题解决

问题现象	解决方案
找不到 Webots 路径	检查 WEBOTS_HOME 环境变量，确保指向正确安装目录
ROS2 节点无法通信	确认 ROS_DOMAIN_ID 一致，检查防火墙设置
仿真卡顿	降低物理引擎步长（如从 0.008s 改为 0.016s），关闭非必要传感器
URDF 导入失败	检查模型坐标系是否正确，确保所有链接有惯性参数

七、完整工作流示例

7.1 项目初始化

bash

mkdir -p ~/ros2_webots_project/src

cd ~/ros2_webots_project/src

git clone https://github.com/your-repo/custom_robot.git

cd ..

rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

colcon build --symlink-install

7.2 启动仿真

bash

# 终端 1：启动 Webots

source install/setup.bash

webots my_world.wbt

# 终端 2：启动 ROS2 控制器

source install/setup.bash

ros2 launch custom_robot control_launch.py

# 终端 3：监控数据

ros2 topic echo /odom

7.3 调试技巧

• 使用 rqt_graph 可视化节点连接：

  bash

  ros2 run rqt_graph rqt_graph

• 日志分析：

  bash

  ros2 node info /webots_ros2_driver # 查看节点订阅/发布话题

  tail -f ~/.ros/log/latest/log*.txt # 查看实时日志

八、版本升级与维护

8.1 升级 ROS2

bash

sudo apt update

sudo apt upgrade ros-humble-*

8.2 升级 Webots

bash

# 方法一：通过包管理器

sudo apt install --only-upgrade webots

# 方法二：手动升级

sudo systemctl stop webots # 如果设置了服务

wget 新版本下载链接

tar xjf 新版本.tar.bz2

sudo mv 新版本目录 /opt/webots

8.3 备份配置

bash

# 备份环境变量

cat ~/.bashrc | grep -E 'ROS|WEBOTS' > backup_env.sh

# 备份工作空间

cd ~/ros2_webots_project

tar cjf project_backup.tar.bz2 src install log