Webots 安装（Windows）

目标： 安装 webots_ros2 包并在 Windows 上运行仿真示例。

教程级别： 进阶

预计时间： 10 分钟

背景

webots_ros2 包提供了 ROS 2 与 Webots 之间的接口。

它包含多个子包，其中 webots_ros2_driver 用于让 ROS 节点与 Webots 通信。

其余子包主要是示例，展示该接口的各种用法。

本教程将指导你安装该包并运行其中一个示例。

前提条件

建议先阅读 创建工作空间 和 创建你的第一个 ROS 2 包 这两篇教程。

使用 webots_ros2 包前需要先安装 Webots。

你可以按照安装指南或从源码编译进行安装。

也可以让 webots_ros2 自动下载 Webots。

当你启动该包的示例时，如果没有找到 Webots 安装，会自动弹出此选项。

Webots 的多重安装

如果安装了多个版本的 Webots，ROS 2 会按以下顺序查找 Webots：

1. 如果设置了 ROS2_WEBOTS_HOME 环境变量，ROS 2 将使用该路径下的 Webots，无论其版本如何。
2. 如果设置了 WEBOTS_HOME 环境变量，ROS 2 将使用该路径下的 Webots，无论其版本如何。
3. 如果以上变量都未设置，ROS 2 会在兼容版本的默认安装路径中查找 Webots：C:\Program Files\Webots。
4. 如果仍未找到 Webots，webots_ros2 会弹出一个窗口，提供自动安装最新兼容版本 Webots 的选项。

任务

1 安装 WSL2

在 Windows 上，通过 WSL（Windows Subsystem for Linux）运行 ROS 2 比直接安装体验更好，因为 WSL 本质上是 Linux 平台。

请安装与你的 ROS 发行版兼容的 Ubuntu 版本的 WSL，并按照微软官方教程升级到 WSL2。

2 在 WSL 中安装 ROS 2

在 Ubuntu WSL 中安装 ROS 2，请参照 Ubuntu 安装（apt）。

3 安装 webots_ros2

你可以安装官方发布的包，也可以从 Github 上的最新源码安装。

以下命令必须在 WSL 环境中运行。

安装 webots_ros2 发布包

在终端中运行以下命令。

$ sudo apt-get install ros-{DISTRO}-webots-ros2

从源码安装 webots_ros2

创建一个带有 src 目录的 ROS 2 工作空间。

$ mkdir -p ~/ros2_ws/src

加载 ROS 2 环境。

$ source /opt/ros/{DISTRO}/setup.bash

从 Github 获取源码。

$ cd ~/ros2_ws
$ git clone --recurse-submodules https://github.com/cyberbotics/webots_ros2.git src/webots_ros2

安装包依赖。

$ sudo apt install python3-pip python3-rosdep python3-colcon-common-extensions
$ sudo rosdep init && rosdep update
$ rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro {DISTRO}

使用 colcon 构建包。

$ colcon build

加载该工作空间。

$ source install/local_setup.bash

4 启动 webots_ros2_universal_robot 示例

WSL 目前不支持硬件加速。

因此，Webots 应在 Windows 上启动，而 ROS 部分在 WSL 中运行。

为此，以下命令需要在 WSL 环境中运行。

首先加载 ROS 2 环境（如果尚未加载）。

$ source /opt/ros/{DISTRO}/setup.bash

通过设置 WEBOTS_HOME 环境变量，可以指定要启动的 Webots 安装（例如 C:\Program Files\Webots）。

使用 /mnt 挂载点来引用原生 Windows 上的路径。

$ export WEBOTS_HOME=/mnt/c/Program\ Files/Webots

如果是从源码安装的，请加载 ROS 2 工作空间（如果尚未加载）。

$ cd ~/ros2_ws
$ source install/local_setup.bash

使用 ROS 2 launch 命令启动演示包（例如 webots_ros2_universal_robot）。

$ ros2 launch webots_ros2_universal_robot multirobot_launch.py

5 RViz 故障排除

对于较新版本的 WSL2，RViz 应该可以直接使用。

你可以运行任何一个使用 RViz 的示例来验证，例如：

$ sudo apt install ros-{DISTRO}-slam-toolbox
$ ros2 launch webots_ros2_tiago robot_launch.py rviz:=true slam:=true

Tiago 机器人可以用以下命令控制：

$ ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard

对于较旧版本的 WSL，由于没有可用的显示环境，RViz2 可能无法直接使用。

要使用 RViz，可以升级 WSL 或启用 X11 转发。

升级 WSL

在 Windows shell 中：

$ wsl --update

启用 X11 转发

对于较旧版本的 WSL，可以按照以下步骤操作：

1. 安装 VcXsrv。
2. 启动 VcXsrv。大部分参数可以保持默认，但在 Extra settings 页面中，需要勾选 Clipboard、Primary Selection 和 Disable access control，并取消勾选 Native opengl。
3. 可以保存配置以便后续启动时使用。
4. 点击 Finish，系统托盘中会出现正在运行的 X11 服务器。
5. 在 WSL 环境中，导出 DISPLAY 变量。

$ export DISPLAY=$(ip route list default | awk '{print }'):0

可以将其添加到 .bashrc 中，以便每次启动新的 WSL 环境时自动设置。

$ echo "export DISPLAY=$(ip route list default | awk '{print }'):0" >> ~/.bashrc