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Line following BubbleRob

由40723210提供

在本教程中，我們旨在擴展BubbleRob的功能，以使他/她遵循地面上的規則。確保您已完全閱讀並理解第一個BubbleRob教程。本教程由Eric Rohmer提供。

在CoppeliaSim的安裝文件夾中的tutorials / BubbleRob中加載第一個BubbleRob教程的場景。與本教程相關的場景文件位於tutorials / LineFollowingBubbleRob中。下圖說明了我們將設計的仿真場景：

我們首先創建3個視覺傳感器中的第一個，並將其附加到bubbleRob對象。選擇[菜單欄->添加->視覺傳感器->正交類型]。雙擊場景層次結構中新創建的視覺傳感器圖標，編輯其屬性，然後更改參數以反映以下對話框：

視覺傳感器必鬚麵向地面，因此選擇它，然後在“ 方向”對話框的“ 方向”選項卡上，將“ Alpha - Beta - Gamma”項設置為[180; 0; 0] 。

我們有幾種可能性可以讀取視覺傳感器。由於我們的視覺傳感器只有一個像素，並且操作簡單，因此我們只需查詢視覺傳感器讀取的圖像的平均強度值即可。對於更複雜的情況，我們可以設置視覺回調函數。現在，將視覺傳感器複製並粘貼兩次，並將其名稱調整為leftSensor，middleSensor和rightSensor。將bubbleRob設置為其父級（即將其附加到bubbleRob對象）。現在，您的傳感器在場景層次中應如下所示：

讓我們正確放置傳感器。對於使用位置對話框中，在位置選項卡，並設置以下的絕對坐標：

左傳感器：[0.2; 0.042; 0.018]
中間傳感器：[0.2; 0; 0.018]
右傳感器：[0.2; -0.042; 0.018]

現在讓我們修改環境。我們可以移去BubbleRob前面的幾個圓柱體。接下來，我們將構建機器人將嘗試遵循的路徑。現在最好切換到頂視圖：通過頁面選擇器工具欄按鈕選擇頁面 4 。然後單擊[菜單欄->添加->路徑->圓圈類型]。使用鼠標啟用對象移動。您可以通過兩種方式調整路徑的形狀：

選擇路徑（並且只有路徑）後，按住Ctrl並單擊其控制點之一。然後可以將它們拖動到正確的位置。
選擇路徑後，進入路徑編輯模式。在那裡，您可以靈活地調整各個路徑控制點。

對路徑的幾何形狀滿意（您隨時可以在以後的階段對其進行修改）後，選擇它，然後取消選中路徑屬性中的“ 顯示點的方向”，“ 顯示路徑線”和“ 顯示路徑上的當前位置”。然後單擊“ 顯示路徑整形對話框”。這將打開路徑整形對話框。單擊“ 啟用路徑整形”，將類型設置為“ 水平線段”，然後將“ 縮放比例”到4.0。最後將顏色調整為黑色。我們必須對路徑進行最後一個重要的調整：當前，路徑的z位置與地板的z位置重合。結果是有時我們會看到路徑，有時會看到地板（這種效果在openGl行話中被稱為“ z-fighting ”）。這不僅影響我們所看到的，而且還會影響視覺傳感器所看到的。為了避免與z戰鬥有關的問題，只需將路徑對象的位置向上移動0.5毫米即可。

最後一步是調整BubbleRob的控制器，使其也將遵循黑色路徑。打開附著於bubbleRob的子腳本，並將其替換為以下代碼：

function speedChange_callback(ui,id,newVal)
    speed=minMaxSpeed[1]+(minMaxSpeed[2]-minMaxSpeed[1])*newVal/100
end

function sysCall_init()
    -- This is executed exactly once, the first time this script is executed
    bubbleRobBase=sim.getObjectAssociatedWithScript(sim.handle_self)
    leftMotor=sim.getObjectHandle("leftMotor")
    rightMotor=sim.getObjectHandle("rightMotor")
    noseSensor=sim.getObjectHandle("sensingNose")
    minMaxSpeed={50*math.pi/180,300*math.pi/180}
    backUntilTime=-1 -- Tells whether bubbleRob is in forward or backward mode
    floorSensorHandles={-1,-1,-1}
    floorSensorHandles[1]=sim.getObjectHandle("leftSensor")
    floorSensorHandles[2]=sim.getObjectHandle("middleSensor")
    floorSensorHandles[3]=sim.getObjectHandle("rightSensor")
    -- Create the custom UI:
        xml = '<ui title="'..sim.getObjectName(bubbleRobBase)..' speed" closeable="false" resizeable="false" activate="false">'..[[
        <hslider minimum="0" maximum="100" onchange="speedChange_callback" id="1"/>
        <label text="" style="* {margin-left: 300px;}"/>
        </ui>
        ]]
    ui=simUI.reate(xml)
    speed=(minMaxSpeed[1]+minMaxSpeed[2])*0.5
    simUI.setSliderValue(ui,1,100*(speed-minMaxSpeed[1])/(minMaxSpeed[2]-minMaxSpeed[1]))
end

function sysCall_actuation()
    result=sim.readProximitySensor(noseSensor)
    if (result>0) then backUntilTime=sim.getSimulationTime()+4 end

    -- read the line detection sensors:
    sensorReading={false,false,false}
    for i=1,3,1 do
        result,data=sim.readVisionSensor(floorSensorHandles[i])
        if (result>=0) then
            sensorReading[i]=(data[11]<0.3) -- data[11] is the average of intensity of the image
        end
        print(sensorReading[i])
    end

    -- compute left and right velocities to follow the detected line:
    rightV=speed
    leftV=speed
    if sensorReading[1] then
        leftV=0.03*speed
    end
    if sensorReading[3] then
        rightV=0.03*speed
    end
    if sensorReading[1] and sensorReading[3] then
        backUntilTime=sim.getSimulationTime()+2
    end

    if (backUntilTime<sim.getSimulationTime()) then
        -- When in forward mode, we simply move forward at the desired speed
        sim.setJointTargetVelocity(leftMotor,leftV)
        sim.setJointTargetVelocity(rightMotor,rightV)
    else
        -- When in backward mode, we simply backup in a curve at reduced speed
        sim.setJointTargetVelocity(leftMotor,-speed/2)
        sim.setJointTargetVelocity(rightMotor,-speed/8)
    end
end

function sysCall_cleanup()
	simUI.destroy(ui)
end

您可以輕鬆地調試以下視覺傳感器的生產線：選擇一個，然後在場景視圖中選擇[右鍵->添加->浮動視圖]，然後在新添加的浮動視圖中選擇[右鍵->視圖- ->將視圖與選定的視覺傳感器關聯]。

最後，刪除在第一個BubbleRob教程中添加的輔助項：刪除圖像處理視覺傳感器及其關聯的浮動視圖，該浮動視圖表示障礙物的清除。通過距離對話框也刪除距離計算對象。而已！

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