친구 따라가기
라인 트레이서를 활용하여 앞에서 주행하는 다른 햄스터 로봇과 충돌하지 않고 검은색 선을 따라 주행하도록 해봅시다.
규칙은 다음과 같습니다.
- 검은색 선을 벗어나지 않도록 주의하면서 앞으로 주행합니다.
- 전방을 살펴보면서 앞의 햄스터 로봇과 너무 가까우면 잠시 정지하였다가 다시 주행합니다.
A4 용지를 준비하고 햄스터 로봇이 이동할 직선을 검은색 테이프 또는 펜으로 그립니다.
검은색 선의 폭은 양쪽 바닥 센서의 간격보다 약간 작은 정도(0.8cm)로 하는 것이 좋습니다.
미리 제작된 파일을 프린터로 인쇄해도 됩니다.
햄스터 로봇이 검은색 선을 따라 주행하는 것은 지난 시간에 배운
센서 두 개를 사용한 라인 트레이서를 참고하도록 합시다.
from roboid import *
hamster = Hamster()
while True:
diff = hamster.left_floor() - hamster.right_floor()
hamster.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
이제 전방을 살펴보면서 앞의 햄스터 로봇과 너무 가까우면 잠시 정지하도록 코드를 수정해 봅시다.
from roboid import *
hamster = Hamster()
while True:
if hamster.left_proximity() > 50 or hamster.right_proximity() > 50:
hamster.stop()
else:
diff = hamster.left_floor() - hamster.right_floor()
hamster.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
2인 1조가 되어 각자의 컴퓨터에서 코드를 실행한 후 뒤쪽의 햄스터 로봇이 앞의 햄스터 로봇과 충돌하지 않고 안전하게 잘 주행하는지 확인해 봅시다.
이번에는 하나의 컴퓨터에서 두 대의 햄스터 로봇을 제어해 봅시다.
하나의 컴퓨터에서 두 대의 햄스터 로봇을 사용하기 위해서는
컴퓨터에 동글을 두 개 꽂고 코드에서 Hamster()를 두 번 호출하면 됩니다.
from roboid import *
hamster1 = Hamster() # 첫 번째 햄스터 로봇
hamster2 = Hamster() # 두 번째 햄스터 로봇
각각의 햄스터 로봇이 전방을 살펴보면서 검은색 선을 따라 주행하는 코드는 다음과 같이 작성될 수 있습니다.
from roboid import *
hamster1 = Hamster() # 첫 번째 햄스터 로봇
hamster2 = Hamster() # 두 번째 햄스터 로봇
while True:
# 첫 번째 햄스터 로봇
if hamster1.left_proximity() > 50 or hamster1.right_proximity() > 50:
hamster1.stop()
else:
diff = hamster1.left_floor() - hamster1.right_floor()
hamster1.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
# 두 번째 햄스터 로봇
if hamster2.left_proximity() > 50 or hamster2.right_proximity() > 50:
hamster2.stop()
else:
diff = hamster2.left_floor() - hamster2.right_floor()
hamster2.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
같은 코드를 두 번 작성하였기 때문에 뭔가 비효율적으로 보입니다.
햄스터 로봇의 수가 많아지면 어떻게 될까요?
함수로 만드는 것이 좋겠습니다.
from roboid import *
hamster1 = Hamster() # 첫 번째 햄스터 로봇
hamster2 = Hamster() # 두 번째 햄스터 로봇
def trace(robot):
if robot.left_proximity() > 50 or robot.right_proximity() > 50:
robot.stop()
else:
diff = robot.left_floor() - robot.right_floor()
robot.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
while True:
trace(hamster1) # 첫 번째 햄스터 로봇
trace(hamster2) # 두 번째 햄스터 로봇
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
이제 햄스터 로봇의 수가 많아져도 Hamster()를 호출하는 부분과 trace() 함수를 호출하는 부분만 추가하면 되기 때문에 훨씬 간단해졌습니다.
첫 번째 햄스터 로봇의 전원만 켜고 코드를 실행한 후 잠시 후에 두 번째 햄스터 로봇의 전원을 켜보도록 합시다.
어떻게 되나요?
첫 번째 햄스터 로봇이 통신으로 연결되었을 때 동작을 먼저 시작하게 됩니다.
두 번째 햄스터 로봇의 전원을 켜서 모든 로봇이 통신으로 연결된 후 동작을 같이 시작하게 하려면
Hamster()를 호출한 후에 wait_until_ready() 함수를 호출해 주면 됩니다.
from roboid import *
hamster1 = Hamster() # 첫 번째 햄스터 로봇
hamster2 = Hamster() # 두 번째 햄스터 로봇
wait_until_ready()
def trace(robot):
if robot.left_proximity() > 50 or robot.right_proximity() > 50:
robot.stop()
else:
diff = robot.left_floor() - robot.right_floor()
robot.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
while True:
trace(hamster1) # 첫 번째 햄스터 로봇
trace(hamster2) # 두 번째 햄스터 로봇
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
참고로, 파이썬의 리스트를 사용하여 좀 더 일반적인 형태로 수정하면 다음과 같이 됩니다.
from roboid import *
hamsters = [Hamster() for _ in range(2)] # 햄스터의 수를 변경하기 위해서는 숫자 2만 수정하면 된다.
wait_until_ready()
def trace(robot):
if robot.left_proximity() > 50 or robot.right_proximity() > 50:
robot.stop()
else:
diff = robot.left_floor() - robot.right_floor()
robot.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
while True:
for hamster in hamsters:
trace(hamster)
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
쇼트 트랙 릴레이
햄스터 로봇 두 대가 한 조가 되어 일정 거리를 유지하며 함께 이동하도록 합시다.
규칙은 다음과 같습니다.
- 선두 로봇은 라인 트레이서 주행으로 검은색 선을 따라 이동합니다.
- 뒤따라가는 로봇은 선두 로봇과 일정한 거리 이내에서 함께 주행해야 합니다. 단, 뒤따라가는 로봇은 라인 트레이서 주행을 하면 안 됩니다.
A4 용지를 준비하고 햄스터 로봇이 이동할 직선을 검은색 테이프 또는 펜으로 그립니다.
검은색 선의 폭은 양쪽 바닥 센서의 간격보다 약간 작은 정도(0.8cm)로 하는 것이 좋습니다.
미리 제작된 파일을 프린터로 인쇄해도 됩니다.
뒤따라가는 햄스터 로봇은 선두 로봇을 따라가야 하기 때문에 햄스터 로봇의 앞면에 있는 근접 센서를 잘 활용해야 합니다.
혹시, 햄스터 로봇을 한 대만 가지고 있다면 지우개나 조그만 상자를 선두 로봇 대신 사용해도 됩니다.
from roboid import *
hamster1 = Hamster() # 첫 번째 햄스터 로봇
hamster2 = Hamster() # 두 번째 햄스터 로봇
wait_until_ready()
def trace(robot):
if robot.left_proximity() > 50 or robot.right_proximity() > 50:
robot.stop()
else:
diff = robot.left_floor() - robot.right_floor()
robot.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
def chase(robot):
# 왼쪽 근접 센서, 왼쪽 바퀴 속도
proximity = robot.left_proximity()
if proximity > 60:
robot.left_wheel(0)
else:
robot.left_wheel((60 - proximity) * 0.8)
# 오른쪽 근접 센서, 오른쪽 바퀴 속도
proximity = robot.right_proximity()
if proximity > 60:
robot.right_wheel(0)
else:
robot.right_wheel((60 - proximity) * 0.8)
while True:
trace(hamster1) # 첫 번째 햄스터 로봇
chase(hamster2) # 두 번째 햄스터 로봇
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
쇼트 트랙 경기장처럼 생긴 라인 트레이서 실습판 위에 햄스터 로봇 두 대를 가까이 올려 놓고 코드를 실행해 봅시다.
뒤따라가는 햄스터 로봇은 근접 센서를 사용하여 선두 로봇을 따라가기 때문에 급격한 회전은 잘 따라가지 못합니다.
완만한 곡선으로 된 큰 원이나 타원의 실습판을 사용하세요.
왼쪽 근접 센서의 값으로 왼쪽 바퀴의 속도를 제어하고
오른쪽 근접 센서의 값으로 오른쪽 바퀴의 속도를 제어합니다.
각각의 근접 센서는 하나의 바퀴 속도만 제어하기 때문에 코드가 간단하고 센서와 바퀴 속도 간의 관계가 명확합니다.
서로 독립적이기 때문에 또 다른 함수를 만들어서 코드를 간략하게 만들 수 있습니다.
from roboid import *
hamster1 = Hamster() # 첫 번째 햄스터 로봇
hamster2 = Hamster() # 두 번째 햄스터 로봇
wait_until_ready()
def trace(robot):
if robot.left_proximity() > 50 or robot.right_proximity() > 50:
robot.stop()
else:
diff = robot.left_floor() - robot.right_floor()
robot.wheels(30 + diff * 0.4, 30 - diff * 0.4)
def calc_speed(proximity):
if proximity > 60:
return 0
else:
return (60 - proximity) * 0.8
def chase(robot):
left_speed = calc_speed(robot.left_proximity())
right_speed = calc_speed(robot.right_proximity())
robot.wheels(left_speed, right_speed)
while True:
trace(hamster1) # 첫 번째 햄스터 로봇
chase(hamster2) # 두 번째 햄스터 로봇
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
USB 동글을 꽂는 위치에 따라 선두 로봇과 뒤따라가는 로봇의 순서가 바뀔 수 있습니다.
이 경우에는 다음과 같이 선두 로봇과 뒤따라가는 로봇을 서로 바꾸어 주면 됩니다.
while True:
trace(hamster2) # 첫 번째 햄스터 로봇
chase(hamster1) # 두 번째 햄스터 로봇
wait(10) # 너무 빨리 반복하지 않도록 한다.
선두 로봇과 뒤따라가는 로봇을 고정시키기 위해서는 다음과 같이 시리얼 포트 이름을 지정해 주어도 됩니다.
(
클라우드 컴퓨터 환경에서 작업하기 참고)
hamster1 = Hamster("COM57") # 첫 번째 햄스터 로봇
hamster2 = Hamster("COM70") # 두 번째 햄스터 로봇
목차
고급
- 행위 기반의 로봇 제어
- 경로 탐색
- 자리 바꾸기
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어려운 일이 있으면 광운대학교 로봇학부 박광현 교수(
akaii@kw.ac.kr)에게 연락하세요.
