5. ライン追跡

このプロジェクトではグレースケールモジュールを使用して、PiCar-Xを線に沿って前進させます。 できるだけまっすぐで、あまり曲がっていない暗色のテープを使って線を作ります。 PiCar-Xが脱線した場合は、いくつかの実験が必要になるかもしれません。

コードの実行

cd ~/picar-x/example
sudo python3 5.minecart_plus.py

コードを実行すると、PiCar-Xは線に沿って前進します。

コード

注釈

以下のコードは 変更/リセット/コピー/実行/停止 することができます。しかし、それをする前に、 picar-x/example のようなソースコードのパスに移動する必要があります。コードを変更した後、直接実行して効果を確認できます。

from picarx import Picarx
from time import sleep

px = Picarx()
# px = Picarx(grayscale_pins=['A0', 'A1', 'A2'])

# Please run ./calibration/grayscale_calibration.py to Auto calibrate grayscale values
# or manual modify reference value by follow code
# px.set_line_reference([1400, 1400, 1400])

current_state = None
px_power = 10
offset = 20
last_state = "stop"

def outHandle():
    global last_state, current_state
    if last_state == 'left':
        px.set_dir_servo_angle(-30)
        px.backward(10)
    elif last_state == 'right':
        px.set_dir_servo_angle(30)
        px.backward(10)
    while True:
        gm_val_list = px.get_grayscale_data()
        gm_state = get_status(gm_val_list)
        print("outHandle gm_val_list: %s, %s"%(gm_val_list, gm_state))
        currentSta = gm_state
        if currentSta != last_state:
            break
    sleep(0.001)

def get_status(val_list):
    _state = px.get_line_status(val_list)  # [bool, bool, bool], 0 means line, 1 means background
    if _state == [0, 0, 0]:
        return 'stop'
    elif _state[1] == 1:
        return 'forward'
    elif _state[0] == 1:
        return 'right'
    elif _state[2] == 1:
        return 'left'

if __name__=='__main__':
    try:
        while True:
            gm_val_list = px.get_grayscale_data()
            gm_state = get_status(gm_val_list)
            print("gm_val_list: %s, %s"%(gm_val_list, gm_state))

            if gm_state != "stop":
                last_state = gm_state

            if gm_state == 'forward':
                px.set_dir_servo_angle(0)
                px.forward(px_power)
            elif gm_state == 'left':
                px.set_dir_servo_angle(offset)
                px.forward(px_power)
            elif gm_state == 'right':
                px.set_dir_servo_angle(-offset)
                px.forward(px_power)
            else:
                outHandle()
    finally:
        px.stop()
        print("stop and exit")
        sleep(0.1)

どのように動作するのか？

このPythonスクリプトは、グレースケールセンサーを使用してPicarxロボットカーをナビゲーションします。主なコンポーネントは以下の通りです：

• インポートと初期化：

  このスクリプトは、ロボットカーを制御するための Picarx クラスと、遅延を追加するためのtimeモジュールの sleep 関数をインポートします。

  Picarx のインスタンスが作成され、特定のグレースケールセンサーピンでの代替初期化を示すコメント付きの行があります。

  from picarx import Picarx
  from time import sleep
  
  px = Picarx()
  

• 設定とグローバル変数：

  current_state、 px_power、 offset、 last_state は、車の動きを追跡および制御するために使用されるグローバル変数です。 px_power はモーターのパワーを設定し、 offset はステアリング角度を調整するために使用されます。

  current_state = None
  px_power = 10
  offset = 20
  last_state = "stop"
  

• outHandle 関数：

  この関数は、車が「ラインアウト」のシナリオを処理する必要がある場合に呼び出されます。

  それは last_state に基づいて車の方向を調整し、新しい状態を決定するためにグレースケールセンサーの値をチェックします。

  def outHandle():
      global last_state, current_state
      if last_state == 'left':
          px.set_dir_servo_angle(-30)
          px.backward(10)
      elif last_state == 'right':
          px.set_dir_servo_angle(30)
          px.backward(10)
      while True:
          gm_val_list = px.get_grayscale_data()
          gm_state = get_status(gm_val_list)
          print("outHandle gm_val_list: %s, %s"%(gm_val_list, gm_state))
          currentSta = gm_state
          if currentSta != last_state:
              break
      sleep(0.001)
  

• get_status 関数：

  この関数はグレースケールセンサーデータ（ val_list ）を解釈し、車のナビゲーション状態を決定します。

  車の状態は、どのセンサーがラインを検出するかに基づいて、 forward 、 left 、 right または stop になります。

  def get_status(val_list):
      _state = px.get_line_status(val_list)  # [bool, bool, bool], 0はライン、1は背景を意味します
      if _state == [0, 0, 0]:
          return 'stop'
      elif _state[1] == 1:
          return 'forward'
      elif _state[0] == 1:
          return 'right'
      elif _state[2] == 1:
          return 'left'
  

• Main Loop:

  • while True ループは継続的にグレースケールデータをチェックし、それに応じて車の動きを調整します。

  • gm_state に応じて、ステアリング角度と動きの方向を設定します。

  if __name__=='__main__':
      try:
          while True:
              gm_val_list = px.get_grayscale_data()
              gm_state = get_status(gm_val_list)
              print("gm_val_list: %s, %s"%(gm_val_list, gm_state))
  
              if gm_state != "stop":
                  last_state = gm_state
  
              if gm_state == 'forward':
                  px.set_dir_servo_angle(0)
                  px.forward(px_power)
              elif gm_state == 'left':
                  px.set_dir_servo_angle(offset)
                  px.forward(px_power)
              elif gm_state == 'right':
                  px.set_dir_servo_angle(-offset)
                  px.forward(px_power)
              else:
                  outHandle()
  

• 安全性とクリーンアップ：

  try...finally ブロックは、スクリプトが中断または終了したときに車が停止することを保証します。

  finally:
  px.stop()
  print("stop and exit")
  sleep(0.1)
  

要約すると、このスクリプトはグレースケールセンサーを使用してPicarxロボットカーをナビゲートします。センサーデータを継続的に読み取り、方向を決定し、それに応じて車の動きとステアリングを調整します。outHandle関数は、車が大きくパスを調整する必要がある場合の追加ロジックを提供します。