.. note::
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.. _py_action_gallery:
14. Aktionsgalerie
====================================
Dieses Beispiel bietet ein interaktives Menü, mit dem Sie eine Vielzahl
vorprogrammierter Aktionen für PiCrawler auslösen können, darunter Winken,
Händeschütteln, Kämpfen, Nicken, Liegestütze und mehr.
**Code ausführen**
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/picrawler/examples
sudo python3 14_action_gallery.py
Nach dem Start des Programms wird eine nummerierte Liste der verfügbaren
Aktionen im Terminal ausgegeben. Geben Sie die Nummer der gewünschten Aktion
ein und drücken Sie **Enter**, um sie auszuführen. Drücken Sie erneut
**Enter**, um die letzte Aktion zu wiederholen.
Wenn **Strg+C** gedrückt wird, beendet sich das Programm sicher und der
Roboter kehrt in eine sitzende Position zurück.
**Code**
.. note::
Sie können den folgenden Code **Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen**.
Navigieren Sie dazu zum Quellcode-Pfad wie ``picrawler\examples``. Nach dem
Ändern des Codes können Sie ihn direkt ausführen, um das Ergebnis zu sehen.
.. raw:: html
.. code-block:: python
from time import sleep
BODY_LENGTH = 77
BODY_WIDTH = 77
BODY_DIAGONAL = 108.9
DELTA = 45
def sit(spider):
spider.do_action('sit', speed=40)
def stand(spider):
spider.do_action('stand', speed=40)
def look_up(spider):
coords = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -76], [45, 0, -76], [45, 0, -38], [45, 45, -30]],
]
for coord in coords:
spider.do_step(coord, 60)
def look_down(spider):
coords = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -28], [45, 0, -40], [45, 0, -68], [45, 45, -76]],
]
for coord in coords:
spider.do_step(coord, 60)
def dance(spider):
spider.do_action('dance', speed=60)
def wave_hand(spider):
coords = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
# wave hand
[[45, 45, -70], [60, 0, 120], [45, 0, -60], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -70], [-20, 60, 120], [45, 0, -60], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -70], [60, 0, 120], [45, 0, -60], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -70], [-20, 60, 120], [45, 0, -60], [45, 45, -30]],
# return to stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -30], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -40], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in coords:
spider.do_step(coord, 58)
def shake_hand(spider):
coords = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
# shake hand
[[45, 45, -65], [5, 280, 80], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 280, 100], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 280, -10], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 280, 100], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 280, -10], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 280, 100], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 280, -10], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 100, 10], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -65], [5, 100, 10], [45, 0, -60], [45, 45, -40]],
# return to stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -30], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -40], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in coords:
spider.do_step(coord, 52)
def fighting(spider):
ready = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
# fighting ready
[[45, 45, -40], [45, 0, -40], [50, 20, -20], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -40], [45, 0, -40], [40, 20, -45], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -40], [45, 0, -40], [60, 40, -60], [45, 45, -40]],
#
[[45, 45, -40], [45, 30, -30], [60, 40, -60], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -30], [45, 30, -30], [60, 40, -60], [60, 40, -60]],
]
twist_butt = [
# twist butt
[[55, 7, -30], [19, 48, -30], [77, 12, -60], [36, 63, -60]],
[[19, 48, -30], [55, 7, -30], [36, 63, -60], [77, 12, -60]],
#
[[55, 7, -30], [19, 48, -30], [77, 12, -60], [36, 63, -60]],
[[19, 48, -30], [55, 7, -30], [36, 63, -60], [77, 12, -60]],
#
[[40, 30, -30], [40, 30, -30], [60, 40, -60], [60, 40, -60]],
# shrink
[[40, 50, -30], [40, 50, -30], [60, 20, -60], [60, 20, -60]],
]
pounce_bite = [
[[40, 40, -60], [20, 60, 110], [60, 60, -60], [60, 60, -60]],
[[40, 40, -40], [20, 30, -40], [60, 60, -60], [60, 60, -60]],
[[20, 60, 110], [20, 30, -60], [60, 60, -60], [60, 60, -60]],
[[20, 30, -40], [20, 30, -40], [60, 60, -60], [60, 60, -60]],
]
return_stand = [
[[45, 45, -50], [45, 0, -30], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -40], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in ready:
spider.do_step(coord, 50)
for coord in twist_butt:
spider.do_step(coord, 52)
sleep(0.2)
for coord in pounce_bite:
spider.do_step(coord, 40)
sleep(0.1)
sleep(1)
for coord in return_stand:
spider.do_step(coord, 52)
def excited(spider):
coords = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
#
[[45, 45, -30], [45, 0, -30], [45, 0, -30], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -80], [45, 0, -80], [45, 0, -80], [45, 45, -80]],
[[45, 45, -30], [45, 0, -30], [45, 0, -30], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -80], [45, 0, -80], [45, 0, -80], [45, 45, -80]],
[[45, 45, -30], [45, 0, -30], [45, 0, -30], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -80], [45, 0, -80], [45, 0, -80], [45, 45, -80]],
#
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in coords:
spider.do_step(coord, 40)
sleep(0.08)
def play_dead(spider):
sit = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
#
[[45, 45, -10], [45, 0, -10], [45, 0, -10], [45, 45, -10]],
]
play_dead = [
[[45, 45, 100], [45, 45, 100], [45, 45, 100], [45, 45, 100]],
#
[[45, 35, 60], [35, 45, 80], [35, 45, 80], [45, 35, 60]],
[[35, 45, 80], [45, 35, 60], [45, 35, 60], [35, 45, 80]],
[[45, 35, 60], [35, 45, 80], [35, 45, 80], [45, 35, 60]],
[[35, 45, 80], [45, 35, 60], [45, 35, 60], [35, 45, 80]],
[[45, 35, 60], [35, 45, 80], [35, 45, 80], [45, 35, 60]],
[[35, 45, 80], [45, 35, 60], [45, 35, 60], [35, 45, 80]],
[[45, 35, 60], [35, 45, 80], [35, 45, 80], [45, 35, 60]],
[[35, 45, 80], [45, 35, 60], [45, 35, 60], [35, 45, 80]],
[[45, 35, 60], [35, 45, 80], [35, 45, 80], [45, 35, 60]],
[[35, 45, 80], [45, 35, 60], [45, 35, 60], [35, 45, 80]],
#
[[45, 45, 100], [45, 45, 100], [45, 45, 100], [45, 45, 100]],
]
return_stand = [
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in sit:
spider.do_step(coord, 60)
for coord in play_dead:
spider.do_step(coord, 55)
for coord in return_stand:
spider.do_step(coord, 60)
def nod(spider):
stand = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
nod = [
[[45, 45, -80], [45, 0, -50], [45, 0, -20], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -20], [45, 0, -36], [45, 20, -52], [40, 20, -80]],
[[45, 45, -80], [45, 0, -50], [45, 0, -20], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -20], [45, 0, -36], [45, 20, -52], [40, 20, -80]],
[[45, 45, -80], [45, 0, -50], [45, 0, -20], [45, 45, -30]],
]
return_stand = [
[[45, 45, -80], [45, 0, -50], [45, 0, -40], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -60], [45, 0, -50], [45, 0, -40], [45, 45, -40]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in stand:
spider.do_step(coord, 60)
for coord in nod:
spider.do_step(coord, 45)
sleep(.2)
for coord in return_stand:
spider.do_step(coord, 50)
sleep(1)
def shake_head(spider):
ready = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 20, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 20, -30], [45, 20, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 20, -50], [45, 45, -50]],
]
twist_butt = [
# twist butt
[[55, 7, -50], [19, 48, -50], [77, 12, -50], [36, 63, -50]],
[[19, 48, -50], [55, 7, -50], [36, 63, -50], [77, 12, -50]],
#
[[51, 15, -50], [27, 43, -50], [72, 22, -50], [45, 56, -50]],
[[27, 43, -50], [51, 15, -50], [45, 56, -50], [72, 22, -50]],
#
[[45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50]],
]
return_stand = [
[[45, 45, -50], [45, 20, -30], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in ready:
spider.do_step(coord, 50)
for coord in twist_butt:
spider.do_step(coord, 58)
sleep(.5)
for coord in return_stand:
spider.do_step(coord, 52)
def look_left(spider):
stand = [
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
look_left = [
[[45, 0, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 0, -50]],
[[0, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 0, -50]],
[[0, 45, -50], [45, 45, -35], [45, 45, -50], [45, 0, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in stand:
spider.do_step(coord, 50)
for coord in look_left:
spider.do_step(coord, 50)
def look_right(spider):
stand = [
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
look_right = [
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [0, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -35], [0, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 0, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 0, -50]],
]
for coord in stand:
spider.do_step(coord, 50)
for coord in look_right:
spider.do_step(coord, 50)
def warm_up(spider):
stand = [
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50]],
]
left_right = [
[[45, 37, -85], [45, 37, -14], [45, 37, -14], [45, 37, -85]],
[[45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 37, -85], [45, 37, -14], [45, 37, -14], [45, 37, -85]],
[[45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50]],
#
[[45, 37, -14], [45, 37, -85], [45, 37, -85], [45, 37, -14]],
[[45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 37, -14], [45, 37, -85], [45, 37, -85], [45, 37, -14]],
[[45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50], [45, 45, -50]],
]
clockwise = []
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(0, 25, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(12.5, 21.65, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(21.65, 12.5, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(25, 0, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(21.65, -12.5, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(12.5, -21.65, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(0, -25, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-12.5, -21.65, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-21.65, -12.5, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-25, 0, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-21.65, 12.5, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-12.5, 21.65, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(0, 25, 10))
anticlockwise = []
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(0, 25, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-12.5, 21.65, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-21.65, 12.5, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-25, 0, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-21.65, -12.5, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(-12.5, -21.65, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(0, -25, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(12.5, -21.65, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(21.65, -12.5, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(25, 0, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(21.65, 12.5, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(12.5, 21.65, 10))
anticlockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(0, 25, 10))
return_stand = [
[[45, 45, -50], [45, 45, -40], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
]
for coord in stand:
spider.do_step(coord, 50)
sleep(0.5)
for coord in left_right:
spider.do_step(coord, 48)
sleep(.3)
for coord in clockwise:
spider.do_step(coord, 58)
sleep(.3)
for coord in anticlockwise:
spider.do_step(coord, 58)
sleep(.3)
for coord in return_stand:
spider.do_step(coord, 50)
def push_up(spider):
ready = [
# stand
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
#
[[60, 10, -60], [60, 0, -60], [20, 60, 10], [10, 65, -40]],
[[70, 0, -76], [70, 0, -76], [0, 130, -40], [0, 130, -40]],
]
push_up = [
[[70, 0, -40], [70, 0, -40], [0, 130, -40], [0, 130, -40]],
[[70, 0, -76], [70, 0, -76], [0, 130, -40], [0, 130, -40]],
[[70, 0, -40], [70, 0, -40], [0, 130, -40], [0, 130, -40]],
[[70, 0, -76], [70, 0, -76], [0, 130, -40], [0, 130, -40]],
[[70, 0, -40], [70, 0, -40], [0, 130, -40], [0, 130, -40]],
[[70, 0, -76], [70, 0, -76], [0, 130, -40], [0, 130, -40]],
]
for coord in ready:
spider.do_step(coord,70)
for coord in push_up:
spider.do_step(coord, 35)
sleep(0.1)
actions_dict = {
"sit": sit,
"stand": stand,
"wave_hand": wave_hand,
"shake_hand": shake_hand,
"fighting": fighting,
"excited": excited,
"play_dead": play_dead,
"nod": nod,
"shake_head": shake_head,
"look_left": look_left,
"look_right": look_right,
"look_up": look_up,
"look_down": look_down,
"warm_up": warm_up,
"push_up": push_up,
}
sounds_dict = {
}
if __name__ == "__main__":
from picrawler import Picrawler
my_spider = Picrawler()
actions = list(actions_dict.keys())
for i, key in enumerate(actions):
print(f'{i} {key}')
last_key = None
try:
while True:
key = input()
if key == '':
print(actions[last_key])
actions_dict[actions[last_key]](my_spider)
else:
key = int(key)
if key > (len(actions) - 1):
print("Invalid key")
else:
last_key = key
print(actions[key])
actions_dict[actions[key]](my_spider)
except KeyboardInterrupt:
pass
except Exception as e:
print(f'Error:\n {e}')
finally:
my_spider.do_action("sit", speed=40)
sleep(.1)
**Wie funktioniert es?**
#. Beim Programmstart wird ein Dictionary der verfügbaren Aktionen erstellt
und ein nummeriertes Menü ausgegeben.
.. code-block:: python
actions_dict = {
"sit": sit,
"stand": stand,
"wave_hand": wave_hand,
"shake_hand": shake_hand,
...
}
for i, key in enumerate(actions):
print(f'{i} {key}')
Jeder Schlüssel in ``actions_dict`` ist ein lesbarer Name und jeder Wert
ist eine Funktion. Dieses Muster macht es einfach, die richtige Funktion
zu finden und aufzurufen, wenn der Benutzer eine Nummer eingibt.
#. Interaktive Menüschleife
.. code-block:: python
while True:
key = input()
if key == '':
actions_dict[actions[last_key]](my_spider)
else:
key = int(key)
last_key = key
actions_dict[actions[key]](my_spider)
Die Hauptschleife wartet auf Benutzereingaben:
- Geben Sie eine Nummer ein, um eine Aktion auszuwählen und sofort
auszuführen.
- Drücken Sie **Enter** (leere Eingabe), um die letzte Aktion zu
wiederholen.
- Drücken Sie **Strg+C** zum Beenden.
#. Was ist ein Koordinatenschritt?
Jede Pose ist als Liste von vier Beinkoordinaten im Format
``[[x, y, z], [x, y, z], [x, y, z], [x, y, z]]`` definiert, entsprechend:
- Rechtes Vorderbein (Index 0)
- Linkes Vorderbein (Index 1)
- Linkes Hinterbein (Index 2)
- Rechtes Hinterbein (Index 3)
Jede Koordinate hat drei Werte:
- **X**: Vorwärts-/Rückwärtsposition der Beinspitze
- **Y**: Links-/Rechtsposition der Beinspitze
- **Z**: Auf-/Ab-Position (negativer = höher oben)
.. code-block:: python
# Eine stehende Pose für alle vier Beine
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]]
#. Abspielen einer Sequenz von Posen
Die meisten Aktionen bestehen aus einer Liste von Koordinaten-Frames. Die
Methode ``do_step()`` interpoliert die Servos sanft von der aktuellen Pose
zur Zielpose.
.. code-block:: python
coords = [
[[45, 45, -50], [45, 0, -50], [45, 0, -50], [45, 45, -50]],
[[45, 45, -76], [45, 0, -76], [45, 0, -38], [45, 45, -30]],
]
for coord in coords:
spider.do_step(coord, 60)
Das zweite Argument von ``do_step()`` ist die **Geschwindigkeit** (höher =
schneller). Typische Werte reichen von 40 (langsam) bis 80 (schnell).
#. Eingebaute vs. benutzerdefinierte Aktionen
Einige Funktionen verwenden eingebaute Aktionen über ``do_action()``:
.. code-block:: python
def sit(spider):
spider.do_action('sit', speed=40)
Andere konstruieren Posen manuell mit ``do_step()`` und geben Ihnen volle
Kontrolle über die Haltung des Roboters.
.. code-block:: python
def wave_hand(spider):
coords = [
[[45, 45, -70], [60, 0, 120], [45, 0, -60], [45, 45, -30]],
[[45, 45, -70], [-20, 60, 120], [45, 0, -60], [45, 45, -30]],
]
for coord in coords:
spider.do_step(coord, 58)
Die Winkbewegung wechselt das rechte Vorderbein zwischen zwei extremen
Positionen und erzeugt so eine Winkgeste.
#. Hinzufügen von Pausen zwischen Bewegungen
Die Funktion ``sleep()`` fügt Pausen zwischen Bewegungsphasen ein. Dies ist
nützlich für mehrphasige Aktionen wie ``fighting()`` oder ``nod()``:
.. code-block:: python
for coord in twist_butt:
spider.do_step(coord, 52)
sleep(0.2)
for coord in pounce_bite:
spider.do_step(coord, 40)
sleep(0.1)
sleep(1)
for coord in return_stand:
spider.do_step(coord, 52)
Die Pausen lassen jede Phase visuell abschließen, bevor die nächste beginnt.
#. Verwendung von ``move_body_absolute()`` für kreisförmige Bewegungen
Die Funktion ``warm_up()`` demonstriert ``move_body_absolute()``, das den
Körperschwerpunkt relativ zu den Füßen verschiebt:
.. code-block:: python
clockwise = []
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(0, 25, 10))
clockwise.append(spider.move_list.move_body_absolute(12.5, 21.65, 10))
...
Durch das Durchlaufen von Punkten auf einem Kreis (unter Verwendung von
Sinus-/Kosinus-Werten) führt der Roboter eine kreisförmige Körperbewegung
aus — eine Aufwärmübung, die alle Gelenke lockert.
#. Sicherer Exit
.. code-block:: python
finally:
my_spider.do_action("sit", speed=40)
sleep(.1)
Unabhängig davon, wie das Programm beendet wird (Strg+C oder Fehler),
stellt der ``finally``-Block sicher, dass der Roboter in eine sichere
sitzende Position zurückkehrt.