掃地機器人的模擬程序 (2)

stormgens 發(fā)布于2019-07-30 15:30 / 2491人閱讀

摘要：上一篇文章中介紹了地圖模塊，接著來看主模塊和動作模塊主模塊思路主模塊由一個類構成，其調用各子模塊，且其屬性可用于保存信息這些信息，除了之前地圖模塊中的和之外，還包括初始坐標現所在坐標移動路徑代碼動作模塊思路所謂移動，在模擬程序里就是更新現所

上一篇文章中介紹了地圖模塊，接著來看主模塊和動作模塊

主模塊

思路：
主模塊由一個Robot類構成，其調用各子模塊，且其屬性可用于保存信息
這些信息，除了之前地圖模塊中的coordinate_list和impassable_coordinate_list之外，還包括：

初始坐標

現所在坐標

移動路徑

代碼：

class Robot(object):
    def __init__(self):
        from map import coordinate_list, impassable_coordinate_list
        self.coordinate_list = coordinate_list
        self.impassable_coordinate_list = impassable_coordinate_list
        self.start_coordinate = (0, 0)
        self.current_coordinate = self.start_coordinate
        self.path_log = []
        self.path_log.append(self.start_coordinate)


robot = Robot()

if __name__ == "__main__":
    pass

動作模塊

思路：

所謂移動，在模擬程序里就是更新現所在坐標和移動路徑

考慮到先做出來，簡化基本動作就只有往上下左右移動

代碼:

import numpy as np


def move_up(self):
    self.current_coordinate = tuple(np.array(self.current_coordinate) + np.array([0, 1]))
    print("up")
    self.path_log.append(self.current_coordinate)


def move_down(self):
    self.current_coordinate = tuple(np.array(self.current_coordinate) + np.array([0, -1]))
    print("down")
    self.path_log.append(self.current_coordinate)


def move_left(self):
    self.current_coordinate = tuple(np.array(self.current_coordinate) + np.array([-1, 0]))
    print("left")
    self.path_log.append(self.current_coordinate)


def move_right(self):
    self.current_coordinate = tuple(np.array(self.current_coordinate) + np.array([1, 0]))
    print("right")
    self.path_log.append(self.current_coordinate)

這里用了numpy，其實不用numpy也可以，但考慮到后期復雜尋路邏輯還是會處理數組，先用起來練下手，代碼也顯得簡潔一些?
之后在main中添加方法:

    ...
    from motion import *
    Robot.move_up = move_up
    Robot.move_down = move_down
    Robot.move_left = move_left
    Robot.move_right = move_right

感知模塊

思路：
之前提到過先讓機器人根據完善的地圖來實現部分功能，然后再逐步改善，先讓感知模塊根據地圖來“感知”
具體來說，如果某坐標不在coordinate_list中，或者在impassable_coordinate_list中，那么就不能通行，返回False，代碼也比較簡單:

def judge_up_passable(self):
    x, y = self.current_coordinate
    up_coordinate = (x, y + 1)
    if up_coordinate not in self.coordinate_list or (up_coordinate in self.impassable_coordinate_list):
        return False
    else:
        return True

def judge_down_passable(self):
    x, y = self.current_coordinate
    down_coordinate = (x, y - 1)
    if down_coordinate not in self.coordinate_list or (down_coordinate in self.impassable_coordinate_list):
        return False
    else:
        return True


def judge_left_passable(self):
    x, y = self.current_coordinate
    left_coordinate = (x - 1, y)
    if left_coordinate not in self.coordinate_list or (left_coordinate in self.impassable_coordinate_list):
        return False
    else:
        return True


def judge_right_passable(self):
    x, y = self.current_coordinate
    right_coordinate = (x + 1, y)
    if right_coordinate not in self.coordinate_list or (right_coordinate in self.impassable_coordinate_list):
        return False
    else:
        return True

之后在main中添加方法:

    ...
    from sensor import *
    Robot.judge_up_passable = judge_up_passable
    Robot.judge_down_passable = judge_down_passable
    Robot.judge_left_passable = judge_left_passable
    Robot.judge_right_passable = judge_right_passable

測試

之后可以在main后面添加測試代碼:

    # 移動測試
    print(robot.current_coordinate)
    robot.move_up()
    print(robot.current_coordinate)
    print(robot.path_log)

    # 感應測試
    print(robot.judge_up_passable())
    robot.current_coordinate = (0, 0)
    robot.impassable_coordinate_list.append((0, 1))
    print(robot.judge_up_passable())

獲得的結果應該是
(0, 0)
up
(0, 1)
[(0, 0), (0, 1)]
True
False

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