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Evitación de Obstáculos
En este proyecto, PiCrawler usará un módulo ultrasónico para detectar obstáculos frente a él. Cuando PiCrawler detecte un obstáculo, enviará una señal y buscará otra dirección para avanzar.
Ejecutar el Código
cd ~/picrawler/examples
sudo python3 4_avoid.py
Cuando el programa comienza, PiCrawler se pone de pie.
Mide continuamente la distancia utilizando el sensor ultrasónico y muestra el valor en la terminal.
Si se detecta un obstáculo dentro de 15 cm: - Se reproduce un sonido de advertencia. - El robot realiza un pequeño giro hacia la izquierda.
Si el camino está despejado: - El robot avanza hacia adelante.
El robot continúa evitando obstáculos automáticamente hasta que presione Ctrl+C.
Antes de salir, se sienta de forma segura.
Código
Nota
Puedes Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener el código a continuación. Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como picrawler\examples. Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.
from picrawler import Picrawler
from robot_hat import Music, Ultrasonic, Pin
import time
import signal
music = Music()
crawler = Picrawler()
sonar = Ultrasonic(Pin("D2"), Pin("D3")) # Ultrasonic trigger/echo pins
music.music_set_volume(100) # Set speaker volume
alert_distance = 15 # Obstacle warning distance (cm)
speed = 80 # Movement speed
# ----------------------------
# Add hardware timeout to sonar.read()
# Prevent program from freezing
# ----------------------------
class Timeout(Exception):
pass
def _alarm_handler(signum, frame):
raise Timeout()
signal.signal(signal.SIGALRM, _alarm_handler)
# Read distance once with timeout protection
def safe_read_once(timeout_s=1):
try:
signal.alarm(timeout_s)
d = sonar.read()
signal.alarm(0)
return d
except Timeout:
signal.alarm(0)
return None
except Exception:
signal.alarm(0)
return None
# Read multiple times and return median value (anti-noise)
def read_distance_filtered(n=5, gap=0.03, timeout_s=1):
vals = []
for _ in range(n):
d = safe_read_once(timeout_s=timeout_s)
if d is not None and d > 0:
vals.append(d)
time.sleep(gap)
if not vals:
return None
vals.sort()
return vals[len(vals)//2] # Median filter
def main():
distance = read_distance_filtered(n=5, gap=0.03, timeout_s=1)
print("distance:", distance)
if distance is None:
time.sleep(0.15) # Wait if read failed
return
if distance <= alert_distance:
# Obstacle detected → play sound and turn
try:
music.sound_play_threading('./sounds/sign.wav', volume=100)
except Exception as e:
print("sound error:", e)
crawler.do_action('turn left angle', 1, speed)
time.sleep(0.5) # Quiet window after movement
else:
# Path clear → move forward
crawler.do_action('forward', 1, speed)
time.sleep(0.4)
if __name__ == "__main__":
try:
crawler.do_step('stand', 40) # Stand before starting
time.sleep(1.0)
while True:
main()
except KeyboardInterrupt:
print("\nStop.")
finally:
try:
crawler.do_step('sit', 40) # Sit before exit
time.sleep(1.0)
except Exception:
pass
¿Cómo funciona?
Bloque de Inicialización
music = Music() crawler = Picrawler() sonar = Ultrasonic(Pin("D2"), Pin("D3")) music.music_set_volume(100) alert_distance = 15 speed = 80
Este bloque inicializa los tres módulos principales: -
music: controla la reproducción de sonido. -crawler: controla el movimiento de PiCrawler. -sonar: mide la distancia usando el sensor ultrasónico.También establece el volumen del altavoz, el umbral de detección de obstáculos (cm) y la velocidad de movimiento.
Bloque de Configuración de Timeout (evita que
sonar.read()se congele)class Timeout(Exception): pass def _alarm_handler(signum, frame): raise Timeout() signal.signal(signal.SIGALRM, _alarm_handler)
El controlador ultrasónico puede bloquearse mientras espera la señal de eco. Este bloque instala un manejador de señales para que el programa pueda interrumpir una llamada bloqueada de
sonar.read()y continuar ejecutándose.Función: safe_read_once()
def safe_read_once(timeout_s=1): try: signal.alarm(timeout_s) d = sonar.read() signal.alarm(0) return d except Timeout: signal.alarm(0) return None except Exception: signal.alarm(0) return None
Esta función lee la distancia ultrasónica una vez con protección de tiempo límite. - Si la lectura es exitosa, devuelve el valor de la distancia. - Si ocurre un timeout o falla, devuelve
Noneen lugar de quedarse bloqueado.Función: read_distance_filtered()
def read_distance_filtered(n=5, gap=0.03, timeout_s=1): vals = [] for _ in range(n): d = safe_read_once(timeout_s=timeout_s) if d is not None and d > 0: vals.append(d) time.sleep(gap) if not vals: return None vals.sort() return vals[len(vals)//2]
Esta función mejora la fiabilidad leyendo múltiples muestras: - Los valores inválidos (
Noneo<= 0) se ignoran. - Los valores restantes se ordenan. - Se devuelve el valor mediano para reducir el ruido.Función: main() (decisión y acción principal)
def main(): distance = read_distance_filtered(...) if distance is None: return if distance <= alert_distance: music.sound_play_threading(...) crawler.do_action('turn left angle', 1, speed) else: crawler.do_action('forward', 1, speed)
Esta es la lógica principal de control:
Lee un valor de distancia filtrado.
Si la lectura falla, se omite este ciclo.
Si un obstáculo está más cerca que
alert_distance, reproduce un sonido de advertencia y gira a la izquierda.De lo contrario, avanza hacia adelante.
Bloque de Entrada del Programa (bucle continuo + salida segura)
if __name__ == "__main__": try: crawler.do_step('stand', 40) while True: main() except KeyboardInterrupt: print("\nStop.") finally: crawler.do_step('sit', 40)
Este bloque controla el flujo general del programa: - El crawler se pone de pie antes de comenzar. - El programa ejecuta
main()repetidamente en un bucle infinito. - Presionar Ctrl+C detiene el bucle. - El crawler se sienta antes de que el programa finalice.