Farbsensor

Der Farbsensor schaut auf den Boden und informiert den Roboter so über Löcher, Sümpfe und Durchgänge. Er ist eine Kamera mit einem einzigen Pixel, die nach unten zeigt. Beim Starter-Roboter heißt er color und sitzt vorne am Roboter, damit er ein Loch sieht, bevor die Räder es erreichen.

Python

from controller import Robot

robot = Robot()
timeStep = int(robot.getBasicTimeStep())

colorSensor = robot.getDevice("color")
colorSensor.enable(timeStep)

while robot.step(timeStep) != -1:
    image = colorSensor.getImage()  # A single pixel
    r = colorSensor.imageGetRed(image, 1, 0, 0)
    g = colorSensor.imageGetGreen(image, 1, 0, 0)
    b = colorSensor.imageGetBlue(image, 1, 0, 0)
    print("r:", r, "g:", g, "b:", b)

C/C++

#include <iostream>
#include <webots/Robot.hpp>
#include <webots/Camera.hpp>

using namespace webots;
using namespace std;

int main() {
  Robot *robot = new Robot();
  int timeStep = (int)robot->getBasicTimeStep();

  Camera *colorSensor = robot->getCamera("color");
  colorSensor->enable(timeStep);

  while (robot->step(timeStep) != -1) {
    const unsigned char *image = colorSensor->getImage(); // A single pixel
    int r = Camera::imageGetRed(image, 1, 0, 0);
    int g = Camera::imageGetGreen(image, 1, 0, 0);
    int b = Camera::imageGetBlue(image, 1, 0, 0);
    cout << "r: " << r << " g: " << g << " b: " << b << endl;
  }

  delete robot;
  return 0;
}

Bodenfarben

Diese Werte wurden mit dem Starter-Roboter in world2.wbt gemessen:

Boden	Rot	Grün	Blau
Normal	252	252	252
Sumpf	245	222	142
Durchgang zwischen Bereich 1 und 2 (blau)	91	91	255
Durchgang zwischen Bereich 2 und 3 (lila)	193	91	251
Durchgang zwischen Bereich 1 und 4 (grün)	48	255	48
Durchgang zwischen Bereich 3 und 4 (rot)	255	91	91

Achtung

Die Werte ändern sich mit der Welt: Normaler Boden liefert in world1.wbt etwa 240. Verwende Wertebereiche statt exakter Werte und prüfe sie mit calibrateColourSensor.py im Ordner player_controllers von Erebus.

Löcher haben einen schwarzen Rand, daher wird der Boden kurz vor einem Loch dunkel. Checkpoints sehen für diesen Sensor fast wie normaler Boden aus, also kalibriere ihn auf einem Checkpoint in deiner Welt.

Beispiel: den Boden beobachten

Dieses Programm fährt vorwärts, gibt den Boden jedes Mal aus, wenn er sich ändert, und hält an, wenn es ein Loch sieht:

Python

from controller import Robot

robot = Robot()
timeStep = int(robot.getBasicTimeStep())

colorSensor = robot.getDevice("color")
colorSensor.enable(timeStep)
leftWheel = robot.getDevice("left wheel motor")
rightWheel = robot.getDevice("right wheel motor")
leftWheel.setPosition(float("inf"))
rightWheel.setPosition(float("inf"))

def floorType(r, g, b):
    # Tune these ranges for your own robot and worlds
    brightness = (r + g + b) / 3
    if brightness < 80:
        return "hole"
    if r > 220 and g > 200 and b < 190:
        return "swamp"
    if b > 220 and g < 130:
        return "purple passage" if r > 150 else "blue passage"
    if r > 220 and g < 130 and b < 130:
        return "red passage"
    if g > 220 and r < 100 and b < 100:
        return "green passage"
    return "floor"

leftWheel.setVelocity(3.0)
rightWheel.setVelocity(3.0)
last = None

while robot.step(timeStep) != -1:
    image = colorSensor.getImage()
    floor = floorType(colorSensor.imageGetRed(image, 1, 0, 0),
                      colorSensor.imageGetGreen(image, 1, 0, 0),
                      colorSensor.imageGetBlue(image, 1, 0, 0))
    if floor != last:
        print("Floor:", floor)
        last = floor
    if floor == "hole":  # Stop before falling in
        leftWheel.setVelocity(0)
        rightWheel.setVelocity(0)
        break

C/C++

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
#include <webots/Robot.hpp>
#include <webots/Camera.hpp>
#include <webots/Motor.hpp>

using namespace webots;
using namespace std;

// Tune these ranges for your own robot and worlds
string floorType(int r, int g, int b) {
  int brightness = (r + g + b) / 3;
  if (brightness < 80)
    return "hole";
  if (r > 220 && g > 200 && b < 190)
    return "swamp";
  if (b > 220 && g < 130)
    return r > 150 ? "purple passage" : "blue passage";
  if (r > 220 && g < 130 && b < 130)
    return "red passage";
  if (g > 220 && r < 100 && b < 100)
    return "green passage";
  return "floor";
}

int main() {
  Robot *robot = new Robot();
  int timeStep = (int)robot->getBasicTimeStep();

  Camera *colorSensor = robot->getCamera("color");
  colorSensor->enable(timeStep);
  Motor *leftWheel = robot->getMotor("left wheel motor");
  Motor *rightWheel = robot->getMotor("right wheel motor");
  leftWheel->setPosition(INFINITY);
  rightWheel->setPosition(INFINITY);

  leftWheel->setVelocity(3.0);
  rightWheel->setVelocity(3.0);
  string last;

  while (robot->step(timeStep) != -1) {
    const unsigned char *image = colorSensor->getImage();
    string floor = floorType(Camera::imageGetRed(image, 1, 0, 0), Camera::imageGetGreen(image, 1, 0, 0),
                             Camera::imageGetBlue(image, 1, 0, 0));
    if (floor != last) {
      cout << "Floor: " << floor << endl;
      last = floor;
    }
    if (floor == "hole") { // Stop before falling in
      leftWheel->setVelocity(0);
      rightWheel->setVelocity(0);
      break;
    }
  }

  delete robot;
  return 0;
}