解魔方机器人[二]-基本动作（下）

xvholly

如果理解了底座马达的基本动作，就会很好整理出手臂马达和探头马达的基本动作。唯一区别是，手臂马达和探头马达由于动作比较固定，采用的位置控制方式均为绝对位置。

另外还有一个机器人的输入设备，颜色传感器。颜色传感器的主要作用就是扫描魔方色块的颜色，在传感器工作模式上与LEGO官方定义的三种模式（环境光、反射光、颜色）也略有不同。

手臂马达

机器人的手臂动作主要包括：

• 完全抬起，这样可以进行扫描和方向旋转
• 按住魔方，这样可以配合底座进行拧魔方
• 拉推魔方，这样可以将魔方翻面，而这个动作又可以分为拉和推
  

对应于马达的基本动作为：

• 抬起
• 按住
• 拉回（推与按住相同）
  

按照机器人的搭建结构，完成这4种基本动作是通过大型马达所转动的位置实现的。我们设定手臂抬起是马达的初始化状态，即此时位置为0，之后通过试验可以很容易的得到每种动作所对应的马达的位置。

抬起

按下

拉起

程序设计

1. 
   
2. # EV3手臂马达连接在端口B
   
3. hand = ev3dev.large_motor('outB')
   
4. if hand.connected == True:
   
5.   hand.speed_regulation_enabled = 'off'
   
6.   hand.duty_cycle_sp = 65
   
7.   hand.stop_command = 'hold'
   
8. 
   
9. # 设定手臂完全抬起时为初始化状态，位置值position = 0
   
10. def hand_raise():
    
11.   hand.run_to_abs_pos(position_sp=0)
    
12.   while 'holding' not in hand.state: time.sleep(0.2)
    
13. # 手臂按住
    
14. def hand_press():
    
15.   hand.run_to_abs_pos(position_sp=110)
    
16.   while 'holding' not in hand.state: time.sleep(0.2)
    
17. 
    
18. # 手臂拉起，确保拉起的位置比魔方翻动时的最高点要高
    
19. def hand_pull():
    
20.   hand.run_to_abs_pos(position_sp=233)
    
21.   while 'holding' not in hand.state: time.sleep(0.2)
    
22. 
    
23. # 翻动模式，为拉起和按下的动作组合
    
24. def hand_turn():
    
25.   hand_pull()
    
26.   hand_press()
    

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探头马达

探头马达用来控制颜色传感器进行定位扫描，按照扫描位置的不同可以分为：中心块、边块、角块，再加上完全收起的位置，因此探头马达的基本动作有4种：

• 收起
• 扫描中心块
• 扫描边块
• 扫描角块
  

按照搭建结构，完成以上动作是通过中型马达所转动的位置实现。我们设定探头收起是马达的初始化状态，即此时位置为0，之后通过试验可以容易得到每种动作所对应的马达位置。

扫描中心

扫描边块

扫描角块

程序设计

1. 
   
2. # 探头马达为中型马达，连接在EV3的端口C上
   
3. head = ev3dev.medium_motor('outC')
   
4. if head.connected == True:
   
5.   head.speed_regulation_enabled = 'off'
   
6.   head.duty_cycle_sp = 50
   
7.   head.stop_command = 'hold'
   
8. else:
   
9.   print 'head is not connected'
   
10. 
    
11. # 探头收起，设定探头完全收起时为初始化位置，此时位置值为0
    
12. def head_back():
    
13.   head.run_to_abs_pos(position_sp=0)
    
14.   while 'holding' not in head.state: time.sleep(0.2)
    
15. 
    
16. # 扫描中心块
    
17. def head_center():
    
18.   head.run_to_abs_pos(position_sp=-380)
    
19.   while 'holding' not in head.state: time.sleep(0.2)
    
20. 
    
21. # 扫描边块
    
22. def head_side_edge():
    
23.   head.run_to_abs_pos(position_sp=-260)
    
24.   while 'holding' not in head.state: time.sleep(0.2)
    
25. 
    
26. # 扫描角块
    
27. def head_side_coner():
    
28.   head.run_to_abs_pos(position_sp=-212)
    
29.   while 'holding' not in head.state: time.sleep(0.2)
    

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颜色传感器

颜色传感器在LEGO官方给出的模式有三种：环境光模式、反射光模式和彩色模式。其中彩色模式可以识别出7种不同的颜色，可惜这些颜色对于魔方的色块来说有些不适用，好在传感器实际的能力是可以识别出颜色的R、G、B值，因此采用RGB模式直接读取R、G、B值的方式来进行魔方色块的识别。

程序设计

1. # 连接色彩传感器，并设定为RGB模式
   
2. cs = ev3dev.color_sensor()
   
3. cs.mode = 'RGB-RAW'

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