Ubuntu16 基于qt C++与vrep/coppeliasim通讯教程

Ubuntu16 基于qt C++与vrep/coppeliasim通讯

• • 1.系统环境和软件
  • 2.安装支撑库
  • 3.将支撑文件和库添加到工程
  • 4.将支撑文件和库引用到工程中
  • 5.打开vrep端的scene
  • 6.测试通讯
  • 7.自己的vrep模型
  • 8.参考

1.系统环境和软件

• 系统：ubuntu16.04
• IDE: QT Creator
• vrep（现在称作coppeliasim）：CoppeliaSim\_Edu\_V4\_2\_0\_Ubuntu16\_04

2.安装支撑库

• Linux下C++是通过一个叫BlueZero的接口和vrep建立通讯的，而BlueZero自身依赖于一些库才能运行。首先需要安装这些库：

$ wget -O boost_1_65_1.tar.gz https://sourceforge.net/projects/boost/files/boost/1.65.1/boost_1_65_1.tar.gz/download
$ tar xzvf boost_1_65_1.tar.gz
$ cd boost_1_65_1/
$ ./bootstrap.sh --prefix=/usr/
$ ./b2
$ sudo ./b2 install
$ sudo apt-get install build-essential libgl1-mesa-dev
$ sudo apt-get install libzmq3-dev

3.将支撑文件和库添加到工程

• 在项目工程里新建一个文件夹用以存放支撑文件和库，例如建立一个Simulator文件夹并在其内建立子文件夹include、src、和dependents
  
• 在vrep（coppeliasim）的安装位置目录中找到如下文件（夹），拷贝到上一步建立的include
  CoppeliaSim/programming/b0RemoteApiBindings/cpp/b0RemoteApi.h
  CoppeliaSim/programming/b0RemoteApiBindings/cpp/msgpack-c/include
  CoppeliaSim/programming/bluezero/include/b0/bindings
  注：可能不同版本的vrep，这些文件所处的位置不同。
• 在vrep（coppeliasim）的安装位置目录中找到如下文件，拷贝到上一步建立的src中
  CoppeliaSim/programming/b0RemoteApiBindings/cpp/b0RemoteApi.cpp
• 在vrep（coppeliasim）的安装位置目录中找到如下库，拷贝到上一步建立的dependents中
  CoppeliaSim/libb0.so

4.将支撑文件和库引用到工程中

• 打开工程的pro文件，在其中添加：

INCLUDEPATH += $$PWD/FPR_Simulator/include
INCLUDEPATH += $$PWD/FPR_Simulator/include/bindings
INCLUDEPATH += $$PWD/FPR_Simulator/include/include
LIBS += -L$$PWD/FPR_Simulator/dependents/ -lb0
SOURCES += FPR_Simulator/src/b0RemoteApi.cpp

5.打开vrep端的scene

• 使用vrep自带的一个scene
  CoppeliaSim/scenes/messaging/synchronousImageTransmissionViaRemoteApi.ttt
  

6.测试通讯

使用如下代码替换工程的主函数进行测试：

#include "b0RemoteApi.h"

bool doNextStep=true;
bool runInSynchronousMode=true;
int sens1,sens2;
b0RemoteApi* cl=NULL;

void simulationStepStarted_CB(std::vector<msgpack::object>* msg)
{
    float simTime=0.0;
    std::map<std::string,msgpack::object> data=msg->at(1).as<std::map<std::string,msgpack::object>>();
    std::map<std::string,msgpack::object>::iterator it=data.find("simulationTime");
    if (it!=data.end())
        simTime=it->second.as<float>();
    std::cout << "Simulation step started. Simulation time: " << simTime << std::endl;
}

void simulationStepDone_CB(std::vector<msgpack::object>* msg)
{
    float simTime=0.0;
    std::map<std::string,msgpack::object> data=msg->at(1).as<std::map<std::string,msgpack::object>>();
    std::map<std::string,msgpack::object>::iterator it=data.find("simulationTime");
    if (it!=data.end())
        simTime=it->second.as<float>();
    std::cout << "Simulation step done. Simulation time: " << simTime << std::endl;
    doNextStep=true;
}

void image_CB(std::vector<msgpack::object>* msg)
{
    std::cout << "Received image." << std::endl;
    std::string img(b0RemoteApi::readByteArray(msg,2));
    cl->simxSetVisionSensorImage(sens2,false,img.c_str(),img.size(),cl->simxDefaultPublisher());
}

void stepSimulation()
{
    if (runInSynchronousMode)
    {
        while (!doNextStep)
            cl->simxSpinOnce();
        doNextStep=false;
        cl->simxSynchronousTrigger();
    }
    else
        cl->simxSpinOnce();
}

int main(int argc,char* argv[])
{
    b0RemoteApi client("b0RemoteApi_c++Client","b0RemoteApi");
    cl=&client;

    client.simxAddStatusbarMessage("Hello world!",client.simxDefaultPublisher());
    std::vector<msgpack::object>* reply=client.simxGetObjectHandle("VisionSensor",client.simxServiceCall());
    sens1=b0RemoteApi::readInt(reply,1);
    reply=client.simxGetObjectHandle("PassiveVisionSensor",client.simxServiceCall());
    sens2=b0RemoteApi::readInt(reply,1);

    if (runInSynchronousMode)
        client.simxSynchronous(true);

    client.simxGetSimulationStepStarted(client.simxDefaultSubscriber(simulationStepStarted_CB));
    client.simxGetSimulationStepDone(client.simxDefaultSubscriber(simulationStepDone_CB));
    client.simxGetVisionSensorImage(sens1,false,client.simxDefaultSubscriber(image_CB));
//    client.simxGetVisionSensorImage(sens1,false,client.simxCreateSubscriber(image_CB,1,true));
    client.simxStartSimulation(client.simxDefaultPublisher());

    unsigned long st=client.simxGetTimeInMs();
    while (client.simxGetTimeInMs()<st+5000)
        stepSimulation();

    client.simxStopSimulation(client.simxDefaultPublisher());
    std::cout << "Ended!" << std::endl;
    return(0);
}

运行成功会看到vrep端自动开启了仿真，并且两个框内出现了图像。此时代表C++端和vrep的通讯建立成功，可以利用其他api去获取handle，然后控制自己的模型，进而达到仿真的目的。

7.自己的vrep模型

• 对于自己的模型（scene），只需要将scene打开，然后将如下文件拖拽并释放到scene里就行了：
  CoppeliaSim/models/tools/B0 remote Api server.ttm
• C++的api：
  https://www.coppeliarobotics.com/helpFiles/en/b0RemoteApi-cpp.htm

8.参考

[1] https://www.coppeliarobotics.com/helpFiles/en/b0RemoteApiOverview.htm
[2] https://www.youtube.com/watch?v=9lOLyM5siTw