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anki_vector SDK源碼解析(教程)

家裏 == 執行 tool __name__ ros 手冊 tutorial mage

一:最近anki vector robot開放了Python SDK,我聽到的第一時間就趕快上網查了查,先拋幾個官網重要鏈接吧: Python編程API手冊及環境搭建等:   https://sdk-resources.anki.com/vector/docs/generated/anki_vector.html anki公司github地址及anki_vectorSDK實現源碼,用於理解電腦和vector的通信協議,包含教學例程:   https://github.com/anki/vector-python-sdk 一些關於cozmo和vector編程使用的Web工具,可以在瀏覽器看到機器人看到的圖像:   https://github.com/GrinningHermit/Vector-Explorer-Tool anki編程交流社區:   https://forums.anki.com/ cozmo在線手冊:   http://cozmosdk.anki.com/docs/initial.html cozmo編程SDK源碼及教學例程源碼:   https://github.com/anki/cozmo-python-sdk 目前沒有相關書籍,anki不是像google一樣的一流大廠。筆者從事C++開發,對python編程也是小白級別,對vector編程的學習也全是靠上面這幾個鏈接。   首先,你得擁有一臺vector和一臺能用於編程的電腦(對操作系統沒有要求,這點很不錯),使它們處於同一個局域網內(都連著家裏的wifi就行)。具體安裝python和搭建環境等細節不再展開,在線文檔寫的已經很詳盡了。 二:接下來的部分介紹幾個簡單的官網demo:
  源碼目錄:vector-python-sdk-master/examples/tutorials/
 1 #01_hello_world.py
 2 
 3 import anki_vector
 4 
 5 def main():
 6   args = anki_vector.util.parse_command_args()
 7   with anki_vector.Robot(args.serial) as robot:
 8     print("Say ‘Hello World‘...")
 9     robot.say_text("Hello World")
10 
11 if
__name__ == "__main__": 12   main()

首先,第3行引入anki_vector模塊,其實就是一個叫做anki_vector的文件夾,目前所有的程序,只需要引入這個模塊就擁有vector的所有控制功能了。

第6行解析命令行參數,只需要寫在這就行了,暫時用不著命令行參數。 第7行將解析後的命令行參數傳給Robot類,創建一個Robot對象,取名為robot。 從第8行開始操作robot,就能完成所有對vector機器人的操作了。 例如,第9行讓你的機器人說一句“Hello World”,目前不支持中文,但是可以用漢語拼音哈哈哈。 11行和12行,如果這個文件是被別的文件引用,則main只是個普通被調函數,否則就執行main()函數。 其實,每一個程序都是這麽寫的,你只需要復制上面的代碼,將第8、9兩行換成你需要實現的邏輯就行,而所有的控制,都可以通過robot對象實現。 當然,引入anki_vector模塊就是為了得到robot對象的,除了這個模塊,你還可以引入任何其他python庫進來玩,甚至可以使用ros、opencv等龐大的庫進行人工智能編程。 如果不清楚robot裏面支持哪些操作,可以翻閱其他的例程和vector的在線API文檔。如果有遇到非常奇怪的Bug,可以到vector社區提出,與其他開發者交流。   其實我感覺anki_vector的接口封裝的特別好,就只需要看上面一個例子,再結合API文檔,就能玩遍所有功能了。 三:所以接下來,我將嘗試對SDK進行源碼解析,看看其他語言是否也能實現控制功能。
  以下是剛剛下載下來的源碼目錄: 技術分享圖片

anki_vector目錄下存放的就是SDK庫源碼了,這是最重要的,接下來我就閱讀這一部分。

examples目錄下存放著一些應用例子,就是調用了anki_vector模塊的示例程序,包含了上面講的01_hello_world.py例程,如果還不清楚怎麽調用anki_vector,可以多看看這部分。

剩下的都是一些無關緊要的文件,感興趣可以翻閱一下。

接下來打開anki_vector目錄:

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雖然文件很多,但是並不復雜,沒有太多的嵌套,就一個平滑的文件列表,裏面每一個py文件都實現了vector的一個控制功能(例如:背燈的控制由lights.py實現,照相的控制由camera.py實現),少數py文件用於實現基礎功能和最後匯總(例如robot.py用於匯總對vector的控制功能,在調用這個庫時只需要創建一個Robot類的對象,其他的操作全由這個對象間接完成)。

最重要的是,這些文件與官網API幾乎是一一對應,也就是說,每個文件內都封裝了一個功能類。

下面是在線文檔中的API,可以與上面的庫目錄對比著看,對每個API的說明也是對每個文件的說明:

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具體每個類實現了哪些方法,可以點擊對應的在線文檔API進去看,也可以直接看源碼。

瀏覽了anki_vector庫的概貌之後,我們再回到最先講的hello world程序,看看在那幾個調用中,到底發生了什麽。

四:hello world內部實現

這個程序裏,其實程序裏面最不理解的就是這兩句:

1 args = anki_vector.util.parse_command_args()
2 with anki_vector.Robot(args.serial) as robot:
3   robot.say_text("Hello World")
4   pass

按照調用次序順藤摸瓜,從anki_vector模塊中找到util模塊,再從util模塊找到parse_command_args函數的實現,調用的時候是不帶參數的:

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parser是函數參數,在前面的例程中,我們沒有傳遞參數,默認是None。argparse是python的一個常用庫,最後發生的就是在87行設置一些默認參數,,88行返回。 再回到hello_world例程中,把返回的args直接傳遞給Robot的構造函數。 在with ... as ...語句中,創建了一個Robot類型的對象robot,然後隱式調用了Robot類的__enter__函數,在with ... as ...語句結束後會隱式調用__exit__函數。而裏面所做的,就是調用connect成員函數和disconnect成員函數,可以簡單的認為是與你的vector機器人建立連接和斷開連接,connect函數內部代碼有點長,但是邏輯很簡單,就是初始化所有的功能類對象,這裏不再展開: 技術分享圖片

然後先看一下say_text函數:

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看完這些後,答題明白了robot.py的作用,這個模塊不做具體的工作,只是簡單的把其他基礎模塊的功能集成進來,為外部用戶提供一個統一的接口。從這個文件的開頭也能看出,它引用了同級目錄下的幾乎所有模塊。

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五:功能模塊詳解

gRPC

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