6.XGO双轮足姿态调整基础

第6课时：XGO双轮足姿态调整基础 | python中的类和面向对象编程概念

实验目标：

• 掌握双轮足姿态调整的基础。
• 学习如何将姿态控制与Python高级编程技巧结合使用。
• 理解并应用面向对象编程(OOP)的概念来控制双轮足。

课前预习：

• 对Python中的类和对象有一定的理解。可以参考此文章教学何为python中的类和对象？

实验步骤与代码：

1. 机身姿态调整
   • 使用rider_roll方法 设置rider 的机身左右倾斜角度（roll） 。

from xgolib import XGO
import time

rider = XGO("xgorider")

# 设置机身向右倾斜 15°
rider.rider_roll(15)
time.sleep(2)

# 恢复水平状态
rider.rider_roll(0)
time.sleep(2)

# 设置机身向左倾斜 15°
rider.rider_roll(-15)
time.sleep(2)

# 恢复水平状态
rider.rider_roll(0)

2. 机身周期左右晃动
   • 使用rider_periodic_roll方法让机身以固定周期持续左右摇摆 。

# 开始周期性左右摇摆，每次周期 1.2 秒
rider.rider_periodic_roll(1.2)
time.sleep(3)  # 摇摆一段时间

# 停止摇摆
rider.rider_periodic_roll(0)

3. 类与对象封装动作逻辑
   • 我们将上面的功能封装成一个类，方便复用和组合动作：

class RiderTrick:
    def __init__(self, robot):
        self.robot = robot  # 存储机器人对象

    # 单次 roll 调整
    def roll_demo(self):
        self.robot.rider_roll(15)
        time.sleep(1)
        self.robot.rider_roll(-15)
        time.sleep(1)
        self.robot.rider_roll(0)

    # 周期左右摇摆
    def periodic_roll_demo(self, period=1.2, duration=3):
        self.robot.rider_periodic_roll(period)
        time.sleep(duration)
        self.robot.rider_periodic_roll(0)

    # 组合表演动作
    def full_show(self):
        self.roll_demo()
        self.periodic_roll_demo(period=1.2, duration=3)

# 使用类创建对象并执行动作
if __name__ == "__main__":
    rider = XGO("xgorider")       # 创建机器人对象
    show = RiderTrick(rider)      # 创建表演类对象
    show.full_show()              # 执行完整动作流程

实验说明：

• 本实验通过 rider_roll() 方法调整机器人机身的倾斜角度，使用不同角度进行机器人倾斜与恢复水平状态的动作演示。
• 通过 rider_periodic_roll() 方法控制机器人周期性地左右摇摆，可以设置摇摆的周期与持续时间，用于演示机器人自如的动态平衡控制。
• RiderTrick 类封装了单次调整与周期性摇摆的动作，通过 roll_demo() 和 periodic_roll_demo() 方法提供单独动作执行的功能，并通过 full_show() 方法实现组合动作的连续表演。
• 在 full_show() 方法中，机器人首先执行单次的左右倾斜动作，然后进行周期性的摇摆，模拟机器人动态展示。
• 每次执行动作后使用 time.sleep() 函数来控制动作之间的时间间隔，便于观察每个动作的执行过程，确保动作的顺畅展示。

课后作业：

• 修改RiderTrick类，添加新的方法来控制双轮足的位姿变化。
• 编写一个脚本，使双轮足执行一个复杂的动作序列，如先向前移动，然后调整姿态，最后进行周期性运动。

通过本课时的学习，学生应该能够掌握如何使用面向对象的方法来控制双轮足的位姿，并理解如何将Python的高级编程技巧应用到实际的项目中。