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[教程]小龟机器人Python教学案例

捣腾一个机器人 | 见习技师 | 创造力： | 帖子： | 发消息 | 串个门 | 加好友 | 打招呼
2023-6-7 17:10:23 [显示全部楼层]
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[教程] 小龟机器人Python教学案例

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本帖最后由 捣腾一个机器人 于 2023-6-7 17:24 编辑

前言：
小龟机器人可以轻松学习机器人编程，不管是图形化编程，还是Python编程、Web编程，它都行。小龟同时开发了一体化编程平台，通过浏览器就可以直接进行编程，省去了下载安装的烦恼，让广大师生可以更轻松更愉快的学习机器人。

本文介绍小龟的Python机器人编程案例，辅以图形化编程帮助参考理解，主要由两部分组成：

1、Python教学案例介绍在教学上的实际应用；

2、Python编辑器介绍在线和离线双模式下的使用方法。

小龟机器人Python教学案例

案例1 使用超声波模块实现近距离告警提示
知识点：

变量、循环、逻辑、音频

Python代码：
  1. 

  2. d = None

  3. 

  4. while True:

  5.   sleep(0.001)

  6.   d = car.hcsr04(A1, A2)

  7.   if d <= 10:

  8.     car.buzzer.fire()

  9.   else:

  10.     car.buzzer.music('''1=''')

  11.   sleep(1)
复制代码

图形化编程：

小龟机器人Python教学案例图1

案例2 跑马灯

知识点：

列表、色彩

Python代码：
  1. 

  2. i = None

  3. 

  4. for i in [int('0x' + '#ff0000'[1:], 16), 

  5.       int('0x' + '#33ff33'[1:], 16), 

  6.       int('0x' + '#000099'[1:], 16), 

  7.       int('0x' + '#000000'[1:], 16)]:

  8.   sleep(0.001)

  9.   car.led.on(i)

  10.   sleep(0.75)
复制代码


图形化编程：
小龟机器人Python教学案例图2

案例3 小车精准右转90度

知识点：

角度积分、绝对值、逻辑、电机运动

Python代码：
  1. 

  2. import math

  3. 

  4. car.motion.start_offset()

  5. car.motion.start_rpy()

  6. car.right(30)

  7. while True:

  8.   sleep(0.001)

  9.   if math.fabs(car.motion.rpy()[2]) >= 90:

  10.     car.stop()

  11.     break
复制代码

图形化编程：

小龟机器人Python教学案例图3

案例4 按键控制LED灯

知识点:

循环、逻辑、色彩、人机互动

Python代码：
  1. while True:

  2.   sleep(0.001)

  3.   sleep(0.01)

  4.   if (car.touch.is_pressed(A)) and (car.touch.is_pressed(B)):

  5.     car.led.on(int('0x' + '#0000ff'[1:], 16))

  6.   elif car.touch.is_pressed(B):

  7.     car.led.on(int('0x' + '#ff0000'[1:], 16))

  8.   elif car.touch.is_pressed(A):

  9.     car.led.on(int('0x' + '#33ff33'[1:], 16))

  10.   else:

  11.     car.led.off()
复制代码

图形化编程：

小龟机器人Python教学案例图4

案例5 WS2812灯组逐个亮起

知识点：

变量递增、WS2812

Python代码：
  1. E7_81_AF_E7_BB_841 = None

  2. i = None

  3. 

  4. 

  5. _E7_81_AF_E7_BB_841 = [0x000000] * 64

  6. def hex2rgb(color):

  7.     r = color >> 16

  8.     g = color >> 8 & 0x00FF

  9.     b = color & 0x0000FF

  10.     return (r,g,b)

  11. 

  12. def set_brightness(brightness,r,g,b):

  13.     r = r*brightness//100

  14.     g = g*brightness//100

  15.     b = b*brightness//100

  16.     return (r,g,b)

  17. 

  18. def rgb2hex(r,g,b):

  19.     return r << 16 | g << 8 | b

  20. 

  21. def breathe(l, color, start_led=0, end_led=64, speed = 0.02, breathe_times=1, min_rightness=0, max_rightness=64, pin="A1"):

  22.     rgb_color = hex2rgb(color)

  23.     for k in range(breathe_times):

  24.         for i in range(min_rightness, max_rightness):

  25.             rgb_color_brightness = set_brightness(i, *rgb_color)

  26.             hex_color = rgb2hex(*rgb_color_brightness)

  27.             for j in range(start_led, end_led):

  28.                 l[j] = hex_color

  29.             car.ws2812.write(pin, l)

  30.             sleep(speed)

  31.         for i in range(max_rightness, min_rightness-1, -1):

  32.             rgb_color_brightness = set_brightness(i, *rgb_color)

  33.             hex_color = rgb2hex(*rgb_color_brightness)

  34.             for j in range(start_led, end_led):

  35.                 l[j] = hex_color

  36.             car.ws2812.write(A1, l)

  37.             sleep(speed)

  38. 

  39. for i in range(1, 65):

  40.   sleep(0.001)

  41.   _E7_81_AF_E7_BB_841[i-1] = int('0x' + '#3366ff'[1:], 16)

  42.   car.ws2812.write(A1, _E7_81_AF_E7_BB_841)

  43.   sleep(0.02)
复制代码

  图形化编程：

小龟机器人Python教学案例图5

案例6 舵机组并行运动

知识点：

舵机运动、舵机组运动、串行控制、并行控制

Python代码：
  1. car.servo([S1,S2,S3,S4],[

  2.   [0.5, 0.5, 45,45,45,45],

  3.   [0.5, 0.5, 135,135,135,135],

  4.   [0.5, 0.5, 90,90,90,90],])
复制代码

图形化编程：

小龟机器人Python教学案例图6


案例7 在屏幕指定坐标位置显示文字

知识点：

坐标、屏幕显示

Python代码：
  1. car.screen.print(str('ABC'), 0, 0)
复制代码

  图形化编程：

小龟机器人Python教学案例图7

案例8 四足前进运动

知识点：

舵机组运动、四足步态

Python代码：
  1. import math

  2. class Dog:

  3.     def __init__(self, pins, values, directions, leg_length, leg_space, leg_space_offside):

  4.         self.pins = pins

  5.         self.values = values

  6.         self.directions = directions

  7.         self.leg_length = leg_length

  8.         self.leg_space = leg_space

  9.         self.leg_space_offside = leg_space_offside

  10. 

  11.     def xpos(self, x1, x2, x3, x4, t1=0.5, t2=0):

  12.         v1 = self.values[0]

  13.         v2 = self.values[1]

  14.         v3 = self.values[2]

  15.         v4 = self.values[3]

  16.         o1 = self.x2offset(x1)

  17.         o2 = self.x2offset(x2)

  18.         o3 = self.x2offset(x3)

  19.         o4 = self.x2offset(x4)

  20.         d1 = self.directions[0]

  21.         d2 = self.directions[1]

  22.         d3 = self.directions[2]

  23.         d4 = self.directions[3]

  24. 

  25.         return [t1, t2, v1 + d1 * o1, v2 + d2 * o2, v3 + d3 * o3, v4 + d4 * o4]

  26. 

  27.     def zpos(self, z1, z2, z3, z4, t1=0.5, t2=0):

  28.         v1 = self.values[0]

  29.         v2 = self.values[1]

  30.         v3 = self.values[2]

  31.         v4 = self.values[3]

  32.         o1 = self.z2offset(z1)

  33.         o2 = self.z2offset(z2)

  34.         o3 = -self.z2offset(z3)

  35.         o4 = -self.z2offset(z4)

  36.         d1 = self.directions[0]

  37.         d2 = self.directions[1]

  38.         d3 = self.directions[2]

  39.         d4 = self.directions[3]

  40. 

  41.         return [t1, t2, v1 + d1 * o1, v2 + d2 * o2, v3 + d3 * o3, v4 + d4 * o4]

  42. 

  43.     def set_x(self, dx, t=0.5):

  44.         car.servo(self.pins, [

  45.             self.xpos(-dx, -dx, -dx, -dx, t)

  46.         ])

  47.         sleep(t)

  48. 

  49.     def set_z(self, height, t=0.5):

  50.         _h = self.leg_length + height

  51.         car.servo(self.pins, [

  52.             self.zpos(_h, _h, _h, _h, t)

  53.         ])

  54.         sleep(t)

  55. 

  56.     def x2offset(self, dx):

  57.         offsetRad = math.asin(dx/self.leg_length)

  58.         offsetDeg = offsetRad * (180 / math.pi)

  59.         return offsetDeg

  60. 

  61.     def z2offset(self, dz):

  62.         offsetRad = math.acos(dz/self.leg_length)

  63.         offsetDeg = offsetRad * (180 / math.pi)

  64.         return offsetDeg

  65. 

  66.     def rotate_x(self, deg, t=0.5):

  67.         rad = deg * (math.pi / 180)

  68.         h = self.leg_space_offside / 2 * math.sin(rad)

  69. 

  70.         _l = self.leg_length / 1.414

  71.         car.servo(self.pins, [

  72.             self.zpos(_l + h, _l - h, _l + h, _l - h, t)

  73.         ])

  74.         sleep(t)

  75. 

  76.     def rotate_y(self, deg, t=0.5):

  77.         rad = deg * (math.pi / 180)

  78.         h = self.leg_space / 2 * math.sin(rad)

  79.         _l = self.leg_length / 1.414

  80.         car.servo(self.pins, [

  81.             self.zpos(_l + h, _l + h, _l - h, _l - h, t)

  82.         ])

  83.         sleep(t)

  84. 

  85.     def go(self, dx, interval=0.5, keep=1):

  86.         times = keep / (interval*4)

  87.         _times = math.floor(times)

  88. 

  89.         for i in range(times):

  90.             car.servo(self.pins, [

  91.                 self.xpos(0,dx,0,-dx, interval),

  92.                 self.xpos(dx,dx,0,-dx, interval),

  93.                 self.xpos(dx,0,-dx,0, interval),

  94.                 self.xpos(dx,dx,-dx,0, interval),

  95.             ], 0)

  96.             sleep(interval*4)

  97. 

  98.         car.servo(self.pins, [self.xpos(0,0,0,0, interval)])

  99. 

  100.     def back(self, dx, interval=0.5, keep=1):

  101.         times = keep / (interval*4)

  102.         _times = math.floor(times)

  103. 

  104.         for i in range(times):

  105.             car.servo(self.pins, [

  106.                 self.xpos(0,dx,0,-dx, interval),

  107.                 self.xpos(0,dx,0-dx,-dx, interval),

  108.                 self.xpos(dx,0,-dx,0, interval),

  109.                 self.xpos(dx,0,-dx,-dx, interval),

  110.             ], 0)

  111.             sleep(interval*4)

  112. 

  113.         car.servo(self.pins, [self.xpos(0,0,0,0, interval)])

  114. 

  115.     def left(self, dx, interval=0.5, keep=1):

  116.         times = keep / (interval*4)

  117.         _times = math.floor(times)

  118. 

  119.         for i in range(times):

  120.             car.servo(self.pins, [

  121.                 self.xpos(0,dx,0,-dx, interval),

  122.                 self.xpos(-dx,dx,0,-dx, interval),

  123.                 self.xpos(-dx,0,dx,0, interval),

  124.                 self.xpos(-dx,dx,dx,0, interval),

  125.             ], 0)

  126.             sleep(interval*4)

  127. 

  128.         car.servo(self.pins, [self.xpos(0,0,0,0, interval)])

  129. 

  130.     def right(self,dx, interval=0.5, keep=1):

  131.         times = keep / (interval*4)

  132.         _times = math.floor(times)

  133. 

  134.         for i in range(times):

  135.             car.servo(self.pins, [

  136.                 self.xpos(dx,0,-dx,0, interval),

  137.                 self.xpos(dx,-dx,-dx,0, interval),

  138.                 self.xpos(0,-dx,0,dx, interval),

  139.                 self.xpos(dx,-dx,0,dx, interval),

  140.             ], 0)

  141.             sleep(interval*4)

  142. 

  143.         car.servo(self.pins, [self.xpos(0,0,0,0, interval)])

  144. 

  145. pins = [S1, S2, S3, S4]

  146. values = [90, 90, 90, 90]

  147. dirs = [-1, +1, -1, +1]

  148. leg_len = 34

  149. leg_space=45

  150. leg_space_offside=95

  151. dog = Dog(pins, values, dirs, leg_len, leg_space, leg_space_offside)

  152. dog.go(15,0.5,3)

复制代码

图形化编程：
小龟机器人Python教学案例图8


案例9 小车通过识别二维码运动


知识点：

机器视觉、图像处理、变量、逻辑、循环、文本

Python代码：
  1. code = None

  2. 

  3. car.vision.on('Y')

  4. while True:

  5.   sleep(0.001)

  6.   car.vision.snap()

  7.   code = car.vision.qrcode()

  8.   if code == 'GO':

  9.     car.go(30, 2)

  10.     sleep(2)

  11.   if code == 'LEFT':

  12.     car.left(30, 2)

  13.     sleep(2)

  14.   sleep(1)
复制代码

图形化编程：

小龟机器人Python教学案例图9



小龟机器人Python编辑器

在线模式：

登录网址：http://guidan.com/ide2/

离线模式：

1、连接小龟机器人自身热点：xiaogui-xxxx或小车-xxxx（固件版本不同显示差异，若提示该网络不能上网请选择继续使用该网络）

2、登录：192.168.4.1，页面显示如下

小龟机器人Python教学案例图10

3、点击Python即可进行Python教学和练习

小龟机器人Python教学案例图11






WedJune-202306071040..png
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精彩评论(6)

花生编程  中级技匠

发表于 2023-8-8 22:51:08

厉害厉害
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花生编程  中级技匠

发表于 2023-8-8 22:52:11

赞赞赞赞赞！
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三春牛-创客  初级技神

发表于 2023-8-9 09:21:45

厉害厉害
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三春牛-创客  初级技神

发表于 2023-8-9 09:22:48

不错，教程很详细！
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星某小号  见习技师 来自手机

发表于 2023-9-1 17:50:32

谢谢分享谢谢分享
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星某小号  见习技师 来自手机

发表于 2023-9-1 17:50:56

教程太详细了
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