Webots云仿真协议与快速入门指南

Webots云仿真协议与快速入门指南

webots Webots Robot Simulator 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/web/webots

云仿真架构概述

Webots提供了一套完整的云仿真解决方案，允许用户通过网页浏览器远程运行机器人仿真。这套系统采用分布式架构，主要由以下几个核心组件构成：

1. 会话服务器(Session Server)：作为中央调度器，负责管理所有仿真服务器的状态和负载均衡
2. 仿真服务器(Simulation Server)：实际运行Webots仿真环境的计算节点
3. Web客户端(Web Client)：用户操作的网页界面，通过WebSocket与服务器通信

通信协议详解

服务器状态监测机制

当Web客户端需要启动仿真时，会首先与会话服务器建立WebSocket连接，用于监测仿真服务器的可用性。会话服务器会返回以下状态码：

• '1'：表示有可用的仿真服务器
• '0'：表示当前没有可用的仿真服务器

关键特性：

• 会话服务器只会在状态变化时发送通知
• 不会重复发送相同的状态值
• 实时监控所有仿真服务器的负载情况

仿真启动流程

1. 请求阶段：

   • 客户端通过AJAX向会话服务器发送启动请求
   • 会话服务器返回可用仿真服务器的WebSocket地址或错误信息

2. 资源获取阶段：

   • 客户端直接连接指定的仿真服务器
   • 仿真服务器从代码托管平台获取项目文件

3. 仿真运行阶段：

   • 仿真服务器启动Webots进程
   • 将Webots的WebSocket地址返回给客户端
   • 客户端与Webots建立直接通信

4. 异常处理机制：

   • 如果客户端断开连接，仿真服务器会终止Webots进程
   • 如果Webots异常退出，仿真服务器会通知客户端并关闭连接

负载均衡策略

会话服务器会定期检查各仿真服务器的负载情况：

• 过载的服务器会被标记为不可用
• 新请求会被分配到负载最低的可用服务器

快速部署指南

环境准备

系统要求：

• Ubuntu 22.04或更新版本
• 已安装最新版Webots

依赖安装：

sudo apt-get install python3-pip python-is-python3
pip install pynvml requests psutil tornado distro

配置文件修改

关键配置项：

{
  "webotsHome": "/usr/local/webots"  // 修改为实际的Webots安装路径
}

服务启动

启动会话服务器和仿真服务器：

./server.sh start local

服务监控

访问以下地址查看服务器状态：

• 会话服务器监控：http://localhost:1999/monitor
• 仿真服务器监控：http://localhost:2000/monitor

测试连接

使用内置测试页面：

1. 打开$WEBOTS_HOME/resources/web/streaming_viewer/index.html
2. 在连接地址栏输入示例URL：

   http://localhost:1999/session?url=项目仓库地址/worlds/示例场景.wbt
   

3. 点击"Connect"按钮启动仿真

服务停止

停止所有服务：

./server.sh stop

高级配置选项

1. 多仿真服务器部署：通过修改配置文件可扩展多个仿真节点
2. 日志监控：详细记录服务器运行状态和错误信息
3. 邮件通知：配置异常情况自动邮件提醒
4. SSL加密：设置端口重写实现安全连接

最佳实践建议

1. 资源分配：根据仿真复杂度合理配置服务器硬件
2. 网络优化：确保服务器间网络延迟低于50ms
3. 版本控制：保持Webots和服务组件版本一致
4. 安全防护：配置防火墙规则限制外部访问

通过这套云仿真系统，用户可以轻松实现机器人仿真的远程协作和资源共享，特别适合教育机构和企业团队的分布式开发场景。

webots Webots Robot Simulator 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/web/webots