Preparación del simulador

Las prácticas con el EV3 real también se pueden hacer en Webots con un modelo del mismo robot: ladrillo EV3, dos motores grandes, rueda loca de bola y el giroscopio en el puerto 1. El modelo sale directamente del diseño en BrickLink Studio.

Requisitos

1. Webots R2025a.

2. Python 3 con matplotlib:

   pip install matplotlib

   Webots usa el comando python del sistema. Si tiene varias versiones de Python, elija la correcta en Tools → Preferences → Python command.

3. El proyecto del simulador: ev3-webots.zip. Descomprímalo en cualquier carpeta.

Contenido del proyecto

Carpeta	Contenido
worlds/	un mundo por práctica (cuadrado_tiempo.wbt, cuadrado_encoder.wbt, …) y ev3_differential.wbt para manejar el robot con las flechas
controllers/	el programa en Python de cada práctica; es el archivo que usted modifica
python/ev3_sim.py	versión simulada de la librería ev3_dc
protos/	el modelo del robot (Ev3DifferentialMicro.proto) y sus mallas

Para hacer una práctica, abra el mundo correspondiente en Webots (File → Open World). El programa se edita con el editor de Webots o con VS Code. Después de guardar un cambio, reinicie la simulación con Ctrl+Shift+T y ejecútela con ▶.

Del robot real al simulador

Los programas son casi los mismos que en el robot real. Solo cambia la importación:

import ev3_dc as ev3      # robot real
import ev3_sim as ev3     # simulador

En el laboratorio	En el simulador
time.sleep(t)	ev3.sleep(t) (time.sleep no avanza la simulación)
Marcador en el centro de rotación	El robot dibuja su trayectoria en el piso (nodo Pen llamado marcador)
Regla y transportador	ev3.medir_pose_real() devuelve la pose verdadera: x, y, o, distancia y giro_total
Baldosas del piso	Piso cuadriculado: líneas cada 10 cm y líneas gruesas cada 50 cm
protocol, host (MAC)	Se aceptan pero se ignoran
Motores en los puertos A (izquierdo) y D (derecho), giroscopio en el puerto 1	Igual

El robot parte del punto $(-1, -1)$ del piso, mirando hacia $+x$. medir_pose_real() da la posición medida desde ese punto de partida, con los mismos ejes que la odometría: $x$ hacia adelante y $y$ a la izquierda.

Medidas del robot

Con una regla sobre el modelo se miden estos valores. Son los que hay que usar al comenzar:

Parámetro	Valor medido
Radio de la rueda (llanta de 30.4 mm)	$r_{medido} = 0.0152\,m$
Distancia entre ruedas (trocha)	$t_{medida} = 0.1400\,m$

Igual que en un robot real, los valores efectivos del robot simulado no son exactamente los medidos: las llantas no son idénticas y el punto de contacto no está donde uno cree. Por eso las calibraciones tienen sentido también en el simulador. No busque los valores en el archivo del mundo; descúbralos calibrando.

El giroscopio simulado se comporta como el EV3: entrega enteros, mide positivo en sentido horario y tiene algo de ruido y deriva.

Referencia rápida de ev3_sim

vehicle = ev3.TwoWheelVehicle(radius_wheel, tread, speed=20, tracking_callback=f)
vehicle.drive_straight(0.5).start(thread=False)        # avanzar 0.5 m
vehicle.drive_turn(90, 0.0).start(thread=False)        # girar 90° a la izquierda en el sitio
(vehicle.drive_straight(0.5) + vehicle.drive_turn(90, 0.0)).start(thread=False)
vehicle.move(20, 0); ev3.sleep(2.0); vehicle.stop()    # movimiento por tiempo
vehicle.position                                       # odometría: x, y [m], o [°]

gyro = ev3.Gyro(ev3.PORT_1, ev3_obj=vehicle)
gyro.state.angle, gyro.state.rate                      # °, °/s (horario positivo)

ev3.medir_pose_real()                                  # "regla": pose verdadera