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20. Búsqueda del Tesoro

En esta lección, convertirás tu PiCar-X en un robot cazatesoros. Organiza un laberinto en tu habitación y coloca seis tarjetas de diferentes colores en distintas esquinas. Tu PiCar-X buscará, reconocerá y celebrará cuando encuentre el color objetivo.

Este proyecto combina tres habilidades que has aprendido hasta ahora:

Visión por Computador – detección de tarjetas de color con la cámara Pi.
Control por Teclado – conducción manual del robot a través del laberinto.
Retroalimentación por Voz – Pico2Wave anuncia el color objetivo y el éxito.

¡Es un juego divertido que muestra cómo los robots pueden ver, pensar y actuar como cazatesoros!

Antes de Empezar

Asegúrate de haber completado:

Instalar Todos los Módulos (Importante) — Instala los módulos robot-hat, vilib, picar-x y luego ejecuta el script i2samp.sh.
Puedes descargar e imprimir las Tarjetas de Color en PDF para una detección de color fiable.

Ejecutar el Código

cd ~/picar-x/example
sudo python3 20.treasure_hunt.py

Después de ejecutar, verás un mensaje como este:

* Running on http://0.0.0.0:9000/ (Press CTRL+C to quit)

Luego, abre http://<your IP>:9000/mjpg en tu navegador para ver el video en vivo. Ejemplo: http://192.168.18.113:9000/mjpg

Reglas del Juego

El robot selecciona aleatoriamente un color objetivo y dice: “¡Busca rojo!”
Conduces el PiCar-X con el teclado:
- w = avanzar
- a = girar a la izquierda
- s = retroceder
- d = girar a la derecha
- space = repetir objetivo
- Ctrl+C = salir
Cuando la cámara ve la tarjeta del color objetivo, el PiCar-X dice “¡Bien hecho!”
Se elige un nuevo color objetivo y ¡la búsqueda continúa!

Código

#!/usr/bin/env python3

from picarx import Picarx
from vilib import Vilib
from picarx.tts import Pico2Wave

from time import sleep
import threading
import readchar
import random

# -----------------------
# Settings
# -----------------------
COLORS = ["red", "orange", "yellow", "green", "blue", "purple"]
DETECTION_WIDTH_THRESHOLD = 100  # how wide the color blob must be
DRIVE_SPEED = 80
TURN_ANGLE = 30

MANUAL = """
Press keys to control PiCar-X:
  w: forward    a: turn left    s: backward    d: turn right
  space: repeat target          Ctrl+C: quit
"""

# -----------------------
# Init
# -----------------------
px = Picarx()

tts = Pico2Wave()
tts.set_lang("en-US")

current_color = "red"
key = None
lock = threading.Lock()

def say(line: str):
    print(f"[SAY] {line}")
    tts.say(line)

def renew_color_detect():
    """Choose a new target color and start detection."""
    global current_color
    current_color = random.choice(COLORS)
    Vilib.color_detect(current_color)
    say(f"Look for {current_color}!")

def key_scan_thread():
    """Background thread reading keys."""
    global key
    while True:
        k = readchar.readkey()
        # Map special keys before lowercasing
        if k == readchar.key.SPACE:
            mapped = "space"
        elif k == readchar.key.CTRL_C:
            mapped = "quit"
        else:
            mapped = k.lower()

        with lock:
            key = mapped

        if mapped == "quit":
            return
        sleep(0.01)

def car_move(k: str):
    if k == "w":
        px.set_dir_servo_angle(0)
        px.forward(DRIVE_SPEED)
    elif k == "s":
        px.set_dir_servo_angle(0)
        px.backward(DRIVE_SPEED)
    elif k == "a":
        px.set_dir_servo_angle(-TURN_ANGLE)
        px.forward(DRIVE_SPEED)
    elif k == "d":
        px.set_dir_servo_angle(TURN_ANGLE)
        px.forward(DRIVE_SPEED)

def main():
    global key

    # Start camera and web preview
    Vilib.camera_start(vflip=False, hflip=False)
    Vilib.display(local=False, web=True)
    sleep(0.8)

    print(MANUAL.strip())
    say("Game start!")
    sleep(0.1)
    renew_color_detect()

    # Start keyboard thread (modern style)
    key_thread = threading.Thread(target=key_scan_thread, daemon=True)
    key_thread.start()

    try:
        while True:
            # Check detection: if target color present and wide enough
            if (Vilib.detect_obj_parameter.get("color_n", 0) != 0 and
                Vilib.detect_obj_parameter.get("color_w", 0) > DETECTION_WIDTH_THRESHOLD):
                say("Well done!")
                sleep(0.1)
                renew_color_detect()

            # Take a snapshot of the last key (and clear it)
            with lock:
                k = key
                key = None

            # Handle movement / actions
            if k in ("w", "a", "s", "d"):
                car_move(k)
                sleep(0.5)
                px.stop()
            elif k == "space":
                say(f"Look for {current_color}!")
            elif k == "quit":
                print("\n[INFO] Quit requested.")
                break

            sleep(0.05)

    except KeyboardInterrupt:
        print("\n[INFO] Stopped by user.")
    finally:
        try:
            Vilib.camera_close()
        except Exception:
            pass
        px.stop()
        say("Goodbye!")
        sleep(0.2)

if __name__ == "__main__":
    main()

Cómo Funciona

Inicialización
- Importa los módulos y configura PiCar-X, la cámara y TTS.
- Define la lista de colores, la velocidad y el ángulo de dirección.
Selección del Objetivo
- renew_color_detect() elige aleatoriamente un color objetivo.
- El robot anuncia el objetivo con Pico2Wave.
Control por Teclado
- key_scan_thread() se ejecuta en segundo plano para capturar las teclas.
- Las teclas w, a, s, d controlan el movimiento; space repite el objetivo.
Detección de Color
- La cámara verifica constantemente si el color objetivo es visible.
- Si el área detectada es lo suficientemente grande, PiCar-X celebra.
Bucle Principal
- Gestiona continuamente el movimiento, la detección y la retroalimentación.
- Detiene el robot y la cámara de forma limpia al salir.

Solución de Problemas

¿La cámara no transmite imagen?

Ejecuta libcamera-hello para comprobar si la cámara Pi está correctamente conectada.
¿El robot no detecta colores?

Asegúrate de que las tarjetas estén impresas con claridad y colocadas con buena iluminación. Prueba ajustando DETECTION_WIDTH_THRESHOLD.
¿Sin retroalimentación de voz?

Verifica que pico2wave esté instalado y que tu salida de audio esté configurada correctamente.
¿El coche no se mueve?

Confirma que la PiCar-X esté encendida y que la calibración del motor sea correcta.

Al completar esta lección, habrás creado un mini juego de búsqueda del tesoro con PiCar-X, combinando visión, control e interacción en un solo proyecto.