遥控转向

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小牛编辑

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2023-12-01

前面我们讲了如何遥控小车前进后退，以及使用传感器自动停止。但是，细心的童鞋可能发现了，这个小车不能拐弯，只能走直线，这样就少了很多乐趣。

为啥这个小车不能拐弯呢？因为要拐弯，需要控制前轮转向，或者控制两个轮子的转速，通过转速差实现转向。

控制前轮转向比较麻烦，而控制两个轮子的转速比较简单。我们把小车升级一下，用两个马达搭建一个坦克：

tank

这个坦克除了有两个马达控制左右轮之外，还有一个马达控制炮台转动。

通过两个马达控制转速实现转向时，我们只要根据轮子的直径、轮距，就可以计算出在给定速度和转向角度时两个马达的转速，计算过程如下：

$#%&^@!&$#;!~％¥%:(……

因为计算过程比较繁琐，所以EV3直接提供了一个DriveBase类自动计算并设定两个马达的转速。我们用一个Driver类包装一下，实现如下：

class Driver():
    def __init__(self, leftMotor, rightMotor, diameter, axle):
        self.driver = DriveBase(leftMotor, rightMotor, diameter, axle)
        self.x = 0
        self.y = 0
        self.speed = 0
        self.steering = 0

    def drive(self, speed, steering):
        self.speed = speed
        self.steering = steering
        if self.speed == 0:
            self.driver.stop()
        else:
            self.driver.drive(self.speed, self.steering)

在Robot类中，我们需要传入必要的参数以构造Driver：

class Robot():
    def __init__(self, leftMotor, rightMotor, diameter, axle, maxSpeed=300, maxSteering=180):
        self.driver = Driver(leftMotor, rightMotor, diameter, axle)
        self.speedStep = 32767 // maxSpeed
        self.steeringStep = 32767 // maxSteering
        ...

    def drive(self, x, y):
        speed = -y // self.speedStep
        steering = x // self.steeringStep
        self.driver.drive(speed, steering)

当我们从摇杆接收到x、y坐标后，先转换成速度和转向角度，再调用DriveBase.drive(speed, steering)方法，即可按指定速度和角度转向。注意到x、y坐标先处理成以(0, 0)为原点的坐标，以便于计算。

最后来看看实际效果：

参考源码

tank