Lego 和 Ruby

Created by quake wang

Lego系列

科技系列 Lego Technic

科技系列运用了齿轮组、马达和遥控等机械部件，使乐高能够真正的动起来，因此可玩性更高。

科技系列之机器人 EV3

最新一代的乐高机器人，支持多种传感器和马达，通过编程控制输入输出，程序员的好玩具。

可视化的编程界面

ev3dev

ev3dev是一个可运行在EV3控制器上的Linux发行版, 是一个完整的Debian发行版本

声音


beep -f 200 -l 500 # 220 Hz for 500 ms

beep -f 262 -l 180 -d 20 -r 2 \
-n -f 392 -l 180 -d 20 -r 2 \
-n -f 440 -l 180 -d 20 -r 2 \
-n -f 392 -l 380 -d 20 \
-n -f 349 -l 180 -d 20 -r 2 \
-n -f 330 -l 180 -d 20 -r 2 \
-n -f 294 -l 180 -d 20 -r 2 \
-n -f 262 -l 400 # twinkle twinkle little star

Text To Speech


espeak "Hello! I am EV3，I like to talk because I am a robot." \
--stdout | aplay

超声波传感器


cat /sys/class/lego-sensor/sensor3/port_name

watch -n 1 cat /sys/class/lego-sensor/sensor3/value0

平衡传感器


cat /sys/class/lego-sensor/sensor1/port_name

echo GYRO-RATE > /sys/class/lego-sensor/sensor1/mode

watch -n 1 cat /sys/class/lego-sensor/sensor1/value0

马达 - 运行1秒钟


cd /sys/class/tacho-motor/motor0/
cat port_name
echo time > run_mode
echo 50 > duty_cycle_sp
echo 1000 > time_sp
echo 1 > run

马达 - 更精确的控制


cd /sys/class/tacho-motor/motor1/
cat port_name
watch -n 1 cat position

echo position > run_mode
echo on > regulation_mode
echo 500 > pulses_per_second_sp
echo 0 > position_sp
echo 1 > run

Bash Script


for i in {1..6}
do
  if [ $(($i%2)) == 0 ]; then
    echo 50 > position_sp
  else
    echo -50 > position_sp
  fi
  echo 1 > run
  sleep 2
done

Linux - 一切皆文件

  • ev3dev将传感器和马达的操作映射到了文件系统, 变成了统一的文件操作.
  • 可以用任何语言通过读写文件来控制ev3
  • 包括我最喜欢的Ruby

ev3dev ruby gem

https://github.com/quake/ev3dev_ruby 

require 'ev3dev'
s = Ev3dev::Sensor.new(4)
10.times do
  puts s.value0
  sleep 0.5
end

Ruby的method missing


def method_missing(name, *args, &block)
  raise "no device connected" if @device_path.nil?
  param = File.join @device_path, name.to_s
  raise "no such attribute: #{param}" unless File.exist? param
  if args.first.nil?
    IO.read(param).strip
  else
    IO.write param, args.first.to_s
  end
end

Bash Script对应的ruby版本


require 'ev3dev'

m = Ev3dev::Motor.new('C')
m.run_mode(:position).regulation_mode(:on).pulses_per_second_sp(500)

6.times do |i|
  m.position_sp(i % 2 == 0 ? 50 : -50)
  m.go
  sleep 2
end

可以使用ruby所有功能


require 'rack'
require 'ev3dev'

color_sensor = Ev3dev::Sensor.new(1).mode('COL-COLOR')
colors = %w(黑 蓝 绿 黄 红 白 褐)

app = Proc.new do |env|
  color = color_sensor.value0.to_i
  ['200', {'Content-Type' => 'text/html'},
  ['<html><head><meta http-equiv="refresh" content="1"/></head><body>',
  color > 0 ? "我识别到了#{colors[color - 1]}色" : "没有识别到任何颜色",
  '</body></html>']]
end

Rack::Handler::WEBrick.run app, Host: '0.0.0.0'

End