樹莓派六足機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能分類搬運(yùn)（三）

楊廣峰

通過之前的操作，樹莓派六足機(jī)器人相繼實(shí)現(xiàn)了正對(duì)目標(biāo)物體的識(shí)別搬運(yùn)、任意位置目標(biāo)物體的識(shí)別搬運(yùn)、多任務(wù)目標(biāo)物體的識(shí)別搬運(yùn)。今天要實(shí)現(xiàn)用手機(jī)微信控制機(jī)器人，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)任意切換。

一、實(shí)驗(yàn)器材及連接

器材清單：樹莓派六足機(jī)器人一套（六足機(jī)器人、樹莓派4B 板、古德微擴(kuò)展板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、USB 攝像頭）， 目標(biāo)物體兩個(gè)（如圖1）。

二、手機(jī)控件部分

1. 添加“自動(dòng)控制”與“手動(dòng)控制”控件

在古德微積木編程界面點(diǎn)擊“更多功能→控件控制”進(jìn)入應(yīng)用界面。

填寫應(yīng)用名稱為“手機(jī)控制機(jī)器人”，點(diǎn)擊 “測試連接”，右側(cè)會(huì)出現(xiàn)“連接成功”字樣，這時(shí)單擊“添加控件”按鈕，進(jìn)入添加控件頁面（如圖2）。

2. 添加“自動(dòng)控制”與“手動(dòng)控制”控件信息

在添加控件信息頁面，完成控件類型、設(shè)備編號(hào)、功能描述和自定義主題的填寫。其中，控制類型填寫“按鈕”，設(shè)備編號(hào)填寫你的古德微平臺(tái)登錄賬號(hào)，功能描述填寫“自動(dòng)控制與手動(dòng)控制”。注意，這里的功能描述將來會(huì)顯示在控制頁面中。自定義主題填寫“六足機(jī)器人”，在后續(xù)的編程中需要填寫這個(gè)主題名稱。

然后，點(diǎn)擊“啟用更多按鈕配置”按鈕，依次填寫兩個(gè)按鈕標(biāo)題和按下兩個(gè)按鈕發(fā)送的消息。按鈕標(biāo)題填寫“自動(dòng)控制”“手動(dòng)控制”，按下按鈕發(fā)送的消息填寫“自動(dòng)”“手動(dòng)”，后續(xù)程序中要根據(jù)發(fā)送的消息進(jìn)行相應(yīng)的判斷（如圖3）。

最后點(diǎn)擊“確定”按鈕。“自動(dòng)控制”與“手動(dòng)控制”按鈕添加完畢（如圖4）。

3. 創(chuàng)建“自動(dòng)控制”與“手動(dòng)控制”控件

點(diǎn)擊圖4 中的“添加控件”，在添加控件信息頁面，首先完成控件類型、設(shè)備編號(hào)、功能描述和自定義主題的填寫。其中，控制類型填寫“按鈕”，設(shè)備編號(hào)填寫你的古德微平臺(tái)登錄賬號(hào)，功能描述填寫“前進(jìn)控制與后退控制”。注意，這里的功能描述將來會(huì)顯示在控制頁面中。自定義主題填寫“六足機(jī)器人”，后續(xù)的編程中還需要填寫這個(gè)主題名稱。

然后，點(diǎn)擊“啟用更多按鈕配置”按鈕。按鈕標(biāo)題填寫“前進(jìn)控制”“后退控制”。按鈕發(fā)送的消息填寫“前進(jìn)”“后退”。

4. 生成微信控制二維碼

點(diǎn)擊確定后，頁面如圖5。

保存當(dāng)前的應(yīng)用，點(diǎn)擊“生成新網(wǎng)頁”按鈕，打開一個(gè)新網(wǎng)網(wǎng)頁，點(diǎn)擊分享可生成一個(gè)二維碼，使用手機(jī)掃描即可在手機(jī)獲得一個(gè)如網(wǎng)頁一樣的控制頁面。點(diǎn)擊更多應(yīng)用按鈕，即可返回圖形化編程界面。

三、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)聽線程

1. 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)聽線程

從“積木→線程”中拖出“添加子線程”積木，線程函數(shù)名填“物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)聽”。

2. 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)聽函數(shù)

為“物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)聽”線程創(chuàng)建“物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)聽”函數(shù)。

判斷是否收到主題“六足機(jī)器人”的新數(shù)據(jù)。如果收到，則將新數(shù)據(jù)賦值給變量“命令文本”。

使用判斷語句根據(jù)命令文本的值進(jìn)行操作，如在手機(jī)頁面中點(diǎn)擊了按鈕“自動(dòng)控制”，則將變量“自動(dòng)控制”的值設(shè)為1，啟動(dòng)自動(dòng)控制；如手機(jī)頁面中點(diǎn)擊了按鈕“手動(dòng)控制”，則將變量“自動(dòng)控制”的值設(shè)為0，關(guān)閉自動(dòng)控制。

如在手機(jī)頁面中點(diǎn)擊了按鈕“前進(jìn)控制”，則控制六足機(jī)器人前進(jìn)3步；如在手機(jī)頁面中點(diǎn)擊了按鈕“后退控制”，則控制六足機(jī)器人后退3 步（如圖6）。

四、自動(dòng)控制機(jī)器人子線程編程

1. 自動(dòng)控制機(jī)器人線程

從“積木→線程”中拖出“添加子線程”積木，線程函數(shù)名填“自動(dòng)控制機(jī)器人”。

2. 自動(dòng)控制機(jī)器人函數(shù)

為“自動(dòng)控制機(jī)器人”線程創(chuàng)建“自動(dòng)控制機(jī)器人”函數(shù)。然后，創(chuàng)建一個(gè)名為“自動(dòng)控制”的變量，為該函數(shù)運(yùn)行添加一個(gè)開關(guān)條件，當(dāng)變量“自動(dòng)控制”為1 時(shí)，該函數(shù)才能正常運(yùn)行。

最后，將多任務(wù)控制機(jī)器人的主程序拖入“自動(dòng)控制機(jī)器人”函數(shù)中。注意這里我們?nèi)サ袅恕爸貜?fù)當(dāng)真”的部分，因?yàn)樵诠诺挛⒌膱D形化編程中，當(dāng)線程啟用時(shí)，線程函數(shù)本身就是重復(fù)循環(huán)執(zhí)行的（如圖7）。

五、程序初始化函數(shù)

首先，控制攝像頭兩個(gè)舵機(jī)，調(diào)整其最佳拍攝角度，設(shè)置機(jī)器人的最初姿態(tài)。然后設(shè)置互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器為默認(rèn)值，監(jiān)聽“六足機(jī)器人”，并設(shè)置初始值為0。最后將機(jī)器人任務(wù)的開關(guān)變量“步驟”設(shè)為1，將機(jī)器人“自動(dòng)控制”變量設(shè)為0，將來通過手機(jī)控制修改為1。

創(chuàng)建“目標(biāo)列表”，記錄需要完成的目標(biāo)物體名稱，完成對(duì)機(jī)器人的初始化。這里設(shè)計(jì)了兩個(gè)任務(wù)，其目標(biāo)物體的名稱為“紅色”和“藍(lán)色”，如需要更多的夾取任務(wù)，在列表追加項(xiàng)目即可（如圖8）。

六、主程序

首先，調(diào)用程序初始化函數(shù)，對(duì)機(jī)器人和手機(jī)微信控制進(jìn)行初始化。然后，調(diào)用子線程“自動(dòng)控制機(jī)器人”，等待接收到自動(dòng)控制時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)開啟多任務(wù)搬運(yùn)工作。最后開啟子線程“物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)聽”，監(jiān)聽手機(jī)微信的相關(guān)按鈕指令，控制機(jī)器人的相應(yīng)操作（如圖9）。

經(jīng)過多次測試，機(jī)器人能在手機(jī)上手動(dòng)控制前進(jìn)后退，能在點(diǎn)擊“自動(dòng)控制”按鈕時(shí)，自動(dòng)開啟搬運(yùn)任務(wù)，當(dāng)點(diǎn)擊“手動(dòng)控制”按鈕時(shí)，自動(dòng)停止搬運(yùn)任務(wù)。在這個(gè)例子的基礎(chǔ)上，我們還可繼續(xù)思考為六足機(jī)器人添加更多的功能，如利用語音檢測實(shí)現(xiàn)語音控制機(jī)器人。