webots自学笔记（四）传感器API使用、查看官方文档

原创文章，来自“博客园，_阿龙clliu” http://www.cnblogs.com/clliu/，转载请注明原文章出处。

不能说webots的学习资料少，只能说它的中文资料少。但是英文资料也的看呀，毕竟要深入了解这款软件，看官方的帮助文档是最好不过的了。

官方参考文档地址https://www.cyberbotics.com/doc/reference/index，其实也是可以离线查看的，但是离线是英文，本人的英文水平也不咋地，所以就投机取巧了，浏览器是有在线翻译的功能的。

既然说的是传感器的API使用，那就选惯性测量单元 （IMU）吧，在节点和API函数下选择（惯性单元 ）InertialUnit，就出现了关于这个传感器的描述和使用方法。

在webots中有许多传感器，包括GPS、Gyro（陀螺仪）、touchSensor（接触传感器）、Receiver（接收器）、Pen（笔）、Emitter（发射器）、Compass（指南针）、DistanceSensor（距离传感器）、Camane（照相机）等等。

----------------------------------------------以下部分来自webots官方reference------------------------------------

Webots参考手册

惯性单位

派生自设备。

InertialUnit {

  MFVec3f lookupTable [ ]  # interpolation

  SFBool  xAxis       TRUE # compute roll

  SFBool  zAxis       TRUE # compute pitch

  SFBool  yAxis       TRUE # compute yaw

  SFFloat resolution  -1

}

描述

该InertialUnit节点模拟一个惯性测量单元 （IMU）。的InertialUnit计算并返回它的辊，俯仰和偏航相角在限定的全局坐标系和WorldInfo节点。如果要测量加速度或角速度，请改用加速度计或陀螺仪节点。该InertialUnit节点必须被放置在机器人使得其点¯x在方向a轴分机器人的向前运动（纵轴）。正z轴必须指向机器人的右侧，例如右臂，右翼（横向轴）。正y轴必须指向机器人的上/上方向。如果惯性单元具有该取向，则滚动，俯仰和偏航角对应于通常的汽车，航空或空间意义。更精确地，惯性单元测量沿x轴（滚动），z轴（俯仰）和y轴（偏航）的Tait-Bryan角。这个惯例通常称为xzy外部序列; 它对应于由YZX表示的元素旋转的组成。参考框架由给出北方向的单位向量，与归一化重力向量和它们的叉积（cross-product）相反的单位向量组成（参见WorldInfo以定制该框架）。

注意：在万向节锁定情况下，即当俯仰为-π/ 2或π/ 2时，侧倾和偏航设置为NaN（不是数字）。

字段摘要

lookupTable：该字段可选地指定查找表，其可以用于将角度值[rad]改变为设备特定输出值，或者例如将单位改变为度数。使用查找表，还可以定义最小和最大输出值，并将噪声添加到输出值。默认情况下，查找表为空，因此返回的角度值以弧度表示，不添加噪声。
xAxis, yAxis, zAxis：每个布尔字段指定是否应为指定轴启用或禁用计算。该xAxis字段定义是否应计算滚转角。该yAxis字段定义是否应该计算偏航角。该zAxis字段定义是否应该计算俯仰角。如果这些字段之一设置为FALSE，则不会计算相应的角度元素，并且它将返回NaN （不是数字）。例如，如果zAxis为FALSE，则 wb_inertial_unit_get_values()[2]返回NaN。默认值是所有三个轴都被启用（TRUE）。

Webots惯性单元中的滚动，俯仰和偏航角

resolution：此字段允许定义传感器的分辨率，分辨率是其能够测量的最小变化。将此字段设置为-1（默认）意味着传感器具有“无限”分辨率（可以测量任何无限小的变化）。此字段接受间隔（0.0，inf）中的任何值。

惯性单位函数

名称

wb_inertial_unit_enable，wb_inertial_unit_disable，wb_inertial_unit_get_sampling_period，wb_inertial_unit_get_roll_pitch_yaw - 启用，禁用和读取惯性单元的输出值

{ C ++ }，{ Java }，{ Python }，{ Matlab }，{ ROS }

#include <webots/inertial_unit.h>

void wb_inertial_unit_enable(WbDeviceTag tag, int sampling_period);

void wb_inertial_unit_disable(WbDeviceTag tag);

int wb_inertial_unit_get_sampling_period(WbDeviceTag tag);

const double *wb_inertial_unit_get_roll_pitch_yaw(WbDeviceTag tag);

描述

该wb_inertial_unit_enable()功能打开角度测量。该sampling_period参数指定传感器的采样周期并以毫秒表示。注意，第一次测量仅在第一个采样周期过去后才可用。

该wb_inertial_unit_disable()函数关闭 InertialUnit设备。

该wb_inertial_unit_get_sampling_period()函数返回给定的周期wb_inertial_unit_enable()，如果设备被禁用，则返回0。

该wb_inertial_unit_get_roll_pitch_yaw()函数返回InertialUnit的当前滚动，俯仰和偏航角。值作为3个组件的数组返回，因此只有索引0,1和2对访问返回的数组有效。注意，索引0,1和2分别返回滚转，俯仰和偏航角。

的辊角度指示单元的旋转角度绕其点¯x轴，在间隔[-π，π]。的滚角为零时 InertialUnit是水平的，即，当其ÿ轴具有重力相反的方向（和WorldInfo定义 gravity向量）。

该桨距角表示本装置的旋转角度大约是ž轴，在间隔[-π/ 2，π/ 2]。该桨距角为零时 InertialUnit是水平的，即，当其ÿ轴具有重力的方向相反。如果惯性单元以标准方向放置在机器人上，则当机器人向下时，俯仰角为负，当机器人向上时，俯仰角为正。

的偏航角指示单元取向，在间隔[-π，π]，相对于和WorldInfo。northDirection。在偏航角为零时InertialUnit的点¯x轴与正北方向对齐，它为π时的零件是向东/ 2，和-π/ 2时的单元被向西定向。的偏航角可以用作一个罗盘。

注意 [C，C ++]：返回的向量是指向由Webots管理的内部值的指针，因此释放此指针是非法的。此外，请注意，指向的值只有在下一次调用wb_robot_step()或时才有效Robot::step()。如果这些值需要较长时间，则必须复制它们。

注意 [Python]： getRollPitchYaw()以包含三个浮点的列表的形式返回角度。