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7. Bullenkampf

Verwandeln Sie den PiCrawler in einen wütenden Stier! Nutzen Sie seine Kamera, um das rote Tuch zu verfolgen und darauf loszustürmen!

Code ausführen

cd ~/picrawler/examples
sudo python3 7_bull_fight.py

Bild anzeigen

Nach dem Start des Codes wird im Terminal folgende Eingabeaufforderung angezeigt:

No desktop !
* Serving Flask app "vilib.vilib" (lazy loading)
* Environment: production
WARNING: Do not use the development server in a production environment.
Use a production WSGI server instead.
* Debug mode: off
* Running on http://0.0.0.0:9000/ (Press CTRL+C to quit)

Dann können Sie im Browser http://<Ihre IP>:9000/mjpg eingeben, um den Videostream anzuzeigen. Beispiel: https://192.168.18.113:9000/mjpg

../_images/display.png

Code

Bemerkung

Sie können den unten stehenden Code bearbeiten/zurücksetzen/kopieren/ausführen/stoppen. Gehen Sie dazu zunächst in das Quellcode-Verzeichnis, z. B. picrawler\examples. Nach der Bearbeitung können Sie den Code direkt ausführen, um den Effekt zu sehen.

from picrawler import Picrawler
from time import sleep, time
from robot_hat import Music
from vilib import Vilib

# Create robot and audio controller objects
crawler = Picrawler()
music = Music()

def main():
    # Start camera and enable preview window
    Vilib.camera_start(vflip=False, hflip=False)
    Vilib.display(local=False, web=True)

    # Enable red color detection
    Vilib.color_detect("red")

    speed = 80                  # Movement speed
    last_seen = False           # Indicates whether the red target was detected in previous loop
    last_beep = 0               # Timestamp of last sound playback
    BEEP_COOLDOWN = 1.0         # Minimum interval between sound effects (seconds)

    # Stand once before starting tracking
    crawler.do_step('stand', 40)
    sleep(1.0)

    try:
        while True:
            # Read detection result
            if Vilib.detect_obj_parameter.get('color_n', 0) != 0:

                # Get horizontal coordinate of detected red object
                coordinate_x = Vilib.detect_obj_parameter.get('color_x', 0)

                # Play sound effect with cooldown to avoid spamming
                now = time()
                if now - last_beep >= BEEP_COOLDOWN:
                    try:
                        music.sound_play_threading('./sounds/talk1.wav')
                    except Exception:
                        pass
                    last_beep = now

                # Steering logic based on horizontal position
                # Left side of image
                if coordinate_x < 100:
                    crawler.do_action('turn left', 1, speed)

                # Right side of image
                elif coordinate_x > 220:
                    crawler.do_action('turn right', 1, speed)

                # Center area → move forward
                else:
                    crawler.do_action('forward', 2, speed)

                last_seen = True
                sleep(0.05)

            else:
                # No red target detected

                # Stop movement only once when target is lost
                # This prevents repeated stand() calls that cause "push-up" effect
                if last_seen:
                    crawler.do_step('stand', 40)
                    last_seen = False

                sleep(0.15)

    except KeyboardInterrupt:
        # Stop program safely when Ctrl+C is pressed
        print("\nStop.")

    finally:
        # Cleanup section to avoid exit errors

        # Disable color detection
        try:
            Vilib.color_detect("close")
        except Exception:
            pass

        # Close camera safely
        try:
            Vilib.camera_close()
        except Exception:
            pass

        # Make the robot sit before exit
        try:
            crawler.do_step('sit', 40)
            sleep(1.0)
        except Exception:
            pass

if __name__ == "__main__":
    main()

Funktionsweise

  1. Kamera-Initialisierung

    Vilib.camera_start(vflip=False, hflip=False)
Vilib.display(local=False, web=True)
Vilib.color_detect("red")

    Die Kamera wird gestartet und die Web-Vorschau wird aktiviert. Die Erkennung der roten Farbe wird eingeschaltet. Vilib verarbeitet kontinuierlich die Kamerabilder im Hintergrund und speichert die Erkennungsergebnisse in detect_obj_parameter.

  2. Vorbereitung des Roboters

    crawler.do_step('stand', 40)
sleep(1.0)

    Der Roboter führt zunächst eine Standbewegung aus, bevor das Tracking beginnt. Eine kurze Verzögerung stellt sicher, dass die Haltung stabil ist.

  3. Erkennung des Ziels

    if Vilib.detect_obj_parameter.get('color_n', 0) != 0:
    coordinate_x = Vilib.detect_obj_parameter.get('color_x', 0)

    Das Programm prüft, ob ein rotes Objekt erkannt wurde. Wenn ein Objekt erkannt wird, liest das Programm die horizontale Mittelpunktkoordinate (x-Position) des roten Objekts im Bild aus.

  4. Entscheidungslogik für die Steuerung

    if coordinate_x < 100:
    crawler.do_action('turn left', 1, speed)
elif coordinate_x > 220:
    crawler.do_action('turn right', 1, speed)
else:
    crawler.do_action('forward', 2, speed)

    Das Bild wird in drei horizontale Zonen unterteilt: links, Mitte und rechts.

    • Linke Zone → nach links drehen

    • Rechte Zone → nach rechts drehen

    • Mittlere Zone → vorwärts bewegen

    Dadurch kann der Roboter dem roten Objekt folgen.

  5. Sound-Cooldown-Mechanismus

    now = time()
if now - last_beep >= BEEP_COOLDOWN:
    music.sound_play_threading('./sounds/talk1.wav')
    last_beep = now

    Ein Cooldown-Timer verhindert eine wiederholte Audiowiedergabe. Der Soundeffekt wird höchstens einmal pro Sekunde abgespielt, selbst wenn das Objekt weiterhin erkannt wird.

  6. Behandlung bei verlorenem Ziel

    if last_seen:
    crawler.do_step('stand', 40)
    last_seen = False

    Wenn das rote Objekt verschwindet, stoppt der Roboter und kehrt in eine stabile Standposition zurück.

    Das Flag last_seen stellt sicher, dass stand() nur einmal aufgerufen wird. Dadurch wird verhindert, dass die Haltung wiederholt zurückgesetzt wird, was zu Zittern führen könnte.

  7. Sicheres Beenden und Aufräumen

    finally:
    Vilib.color_detect("close")
    Vilib.camera_close()
    crawler.do_step('sit', 40)

    Wenn das Programm beendet wird (zum Beispiel mit Ctrl+C), wird die Farberkennung deaktiviert, die Kamera sicher geschlossen und der Roboter führt eine Sitzbewegung aus.

    Dadurch werden Kamerafehler und ein instabiles Herunterfahren vermieden.