注釈
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8. 宝探し
部屋に迷路を作り、6つの異なる色のカードを6つの隅に配置します。その後、PiCrawlerを使って、これらの色のカードを一つずつ探していきます！
注釈
色の検出のために、PDFカラーカード をダウンロードして印刷できます。
コードを実行する
cd ~/picrawler/examples
sudo python3 8_treasure_hunt.py
画像を表示する
コードが実行されると、ターミナルに以下のようなプロンプトが表示されます：
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)
その後、ブラウザに http://<your IP>:9000/mjpg と入力して、動画画面を表示できます。例えば、 http://192.168.18.113:9000/mjpg 。
コード
#!/usr/bin/env python3
from picrawler import Picrawler
from time import sleep, time
from robot_hat import Music, TTS
from vilib import Vilib
import readchar
import random
import threading
crawler = Picrawler()
music = Music() # kept for compatibility (not used here)
tts = TTS()
MANUAL = '''
Press keys on keyboard to control Picrawler!
w: Forward
a: Turn left
s: Backward
d: Turn right
space: Say the target again
Ctrl+C: Quit
'''
color = "red"
color_list = ["red", "orange", "yellow", "green", "blue", "purple"]
key_dict = {
'w': 'forward',
's': 'backward',
'a': 'turn_left',
'd': 'turn_right',
}
# ----------------------------
# Thread-safe key handling
# ----------------------------
lock = threading.Lock()
key_state = None # last key event
stop_event = threading.Event() # signal to exit cleanly
def set_key(k):
global key_state
with lock:
key_state = k
def pop_key():
"""Read and clear the last key event."""
global key_state
with lock:
k = key_state
key_state = None
return k
def key_scan_thread():
"""Keyboard input thread (quiet exit on Ctrl+C)."""
while not stop_event.is_set():
try:
k = readchar.readkey()
except KeyboardInterrupt:
# Ctrl+C may raise KeyboardInterrupt inside this thread
stop_event.set()
break
except Exception:
sleep(0.02)
continue
if k == readchar.key.SPACE:
set_key('space')
elif k == readchar.key.CTRL_C:
set_key('quit')
stop_event.set()
break
else:
try:
set_key(str(k).lower())
except Exception:
pass
sleep(0.01)
# ----------------------------
# Game logic
# ----------------------------
def renew_color_detect():
global color
color = random.choice(color_list)
try:
Vilib.color_detect(color)
except Exception:
pass
try:
tts.say("Look for " + color)
except Exception:
pass
def safe_camera_close():
try:
Vilib.color_detect("close")
except Exception:
pass
try:
Vilib.camera_close()
except Exception:
pass
def safe_sit():
try:
crawler.do_step('sit', 40)
sleep(0.5)
except Exception:
pass
def stand_ready():
"""
Stand up after startup.
Requirement: stand at 40, then only move after WASD is pressed.
"""
try:
crawler.do_step('stand', 40)
sleep(0.8)
except Exception:
pass
def main():
speed = 80
action = None
# Start camera + web preview
Vilib.camera_start(vflip=False, hflip=False)
Vilib.display(local=False, web=True)
sleep(0.8)
print(MANUAL)
# Start keyboard thread (daemon, so it won't block process exit)
t = threading.Thread(target=key_scan_thread, daemon=True)
t.start()
# Announce and stand up to 40
try:
tts.say("game start")
except Exception:
pass
sleep(0.05)
stand_ready()
renew_color_detect()
try:
while not stop_event.is_set():
# If target detected and large enough -> renew target
try:
n = Vilib.detect_obj_parameter.get('color_n', 0)
w = Vilib.detect_obj_parameter.get('color_w', 0)
except Exception:
n, w = 0, 0
if n != 0 and w > 100:
try:
tts.say("well done")
except Exception:
pass
sleep(0.05)
renew_color_detect()
# Handle key event
k = pop_key()
if k in key_dict:
action = key_dict[k]
elif k == 'space':
try:
tts.say("Look for " + color)
except Exception:
pass
elif k == 'quit':
stop_event.set()
# Move only after receiving a WASD action
if action is not None:
try:
crawler.do_action(action, 1, speed)
except Exception:
pass
action = None
sleep(0.05)
except KeyboardInterrupt:
stop_event.set()
finally:
# Clean exit
stop_event.set()
safe_camera_close()
safe_sit()
print("\nQuit")
if __name__ == "__main__":
main()
仕組みは？
このプログラムの概要
このプログラムは、PiCrawler 用のシンプルな「宝探しゲーム」です。
カメラ映像は Web ページにストリーミングされます（ローカル GUI ウィンドウは使用しません）。
Vilib がターゲットカラー（red / orange / yellow / green / blue / purple）を検出します。
WASD キーでロボットを操作します。
検出された色の物体が十分大きくなると、プログラムは成功をアナウンスし、新しいターゲットカラーに切り替えます。
Ctrl+C を押すと、スレッドのエラー表示なしで安全に終了します。
キーボード入力はバックグラウンドスレッドで処理
stop_event = threading.Event() key_state = None def key_scan_thread(): while not stop_event.is_set(): try: k = readchar.readkey() except KeyboardInterrupt: stop_event.set() break
キーボード入力の読み取りは、専用のスレッドで実行されます。 これにより、キー入力待ちでメインループがブロックされるのを防ぎます。
Ctrl+C はこのスレッド内（readchar の動作）で KeyboardInterrupt を発生させることがあるため、 それを捕捉してエラー表示ではなくクリーン終了のトリガーとして使用します。
キーイベントの安全な共有
lock = threading.Lock() def set_key(k): global key_state with lock: key_state = k def pop_key(): global key_state with lock: k = key_state key_state = None return k
プログラムは共有変数
key_stateを保護するためにロックを使用します。キーボードスレッドは
set_key()を使ってキーイベントを書き込み、 メインループはpop_key()を使ってイベントを読み取り、同時にクリアします。これにより、競合状態を防ぎながら安全にキー入力へ反応できます。
カメラと Web プレビュー
Vilib.camera_start(vflip=False, hflip=False) Vilib.display(local=False, web=True)
カメラを起動し、Web プレビューを有効にします。
local=Falseにすることで、デスクトップ環境のないシステムで GUI クラッシュが発生するのを防ぎます。まず立ち上がり、その後操作キーを待つ
crawler.do_step('stand', 40) sleep(0.8)
起動後、ロボットは速度 40 で立ち上がり、姿勢を安定させます。 プログラムはロボットを自動で動かしません。 WASD キーが入力されたときのみ動作します。
ターゲットカラーの選択
color = random.choice(COLOR_LIST) Vilib.color_detect(color) tts.say("Look for " + color)
リストからランダムに色が選ばれます。 Vilib のカラー検出がその色に対して有効になります。 TTS が現在のターゲットを読み上げ、ユーザーに探す色を知らせます。
「成功」の検出とターゲットの切り替え
n = Vilib.detect_obj_parameter.get('color_n', 0) w = Vilib.detect_obj_parameter.get('color_w', 0) if n != 0 and w > 100: tts.say("well done") renew_color_detect()
Vilib は
detect_obj_parameterを継続的に更新します。color_nはターゲットが検出されたかどうかを示しますcolor_wは検出された物体の幅（距離 / 大きさの目安）です
ターゲットが存在し、かつ十分大きい場合、 プログラムは成功をアナウンスし、すぐに新しいランダムカラーへ切り替えます。
WASD による移動制御
if k in key_dict: action = key_dict[k] if action is not None: crawler.do_action(action, 1, speed) action = None
メインループはキーイベントを確認します：
w → forward
s → backward
a → turn_left
d → turn_right
移動キーが押されると、ロボットは短い動作ステップを1回実行します。 この設計により、操作の反応性を保ちながら、 ロボットが暴走するような連続移動を防ぎます。
スペースキー：ターゲットメッセージの再表示
elif k == 'space': tts.say("Look for " + color)
Space キーを押すと、現在のターゲットメッセージを再度読み上げます。 ユーザーがターゲットカラーを忘れた場合に便利です。
終了処理とクリーンアップ
finally: stop_event.set() Vilib.color_detect("close") Vilib.camera_close() crawler.do_step('sit', 40)
プログラム終了時：
stop_eventによりキーボードスレッドを停止します。Vilib のカラー検出を無効化します。
カメラを安全に閉じます。
ロボットは座る姿勢に戻ります。
この終了処理の順序により、カメラリソースのエラーを防ぎ、 ロボットが安全な姿勢でプログラムを終了できるようにします。