Robot delta interactivo capaz de jugar al mastermind.
- Software:
- Python 2.7
- Librerías de Python:
- Hardware:
- Arduino con Motor Shield (se ha usado Arduino Uno)
- 3 servo motores (se ha usado AX-12+)
- Módulo USB2Dynamixel para conectar servo motores al ordenador
- Placa de fibra de vidrio con 7 pulsadores
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Descargar todos los archivos en una carpeta
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Conectar arduino y USB2Dynamixel al ordenador
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Enviar el programa pulsadores.ino al arduino
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Ejecutar dentro de la carpeta
$ sudo python deltaApp.py
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Si es la primera vez que se inicia, pedirá buscar los Servos. En tal caso, hay que seguir las intrucciones referentes a settings.yaml
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Ya se puede jugar. Es recomendable leer previamente las intrucciones de la interfaz.
Se trata del archivo que se crea al iniciar el programa y que guarda toda la información relacionada con los motores y todo aquello necesario para empezar a mover el robot, así como los ID's de los motores, etc...
Nos permite guardar el último código que se usó en la anterior partida para que al iniciar la siguiente, el robot lo saque y recoloque las bolas en su posición inicial sin necesidad de que lo hagamos manualmente.
La interfaz es una de las partes clave del juego, ya que nos aportará mucha información necesaria para jugar y hará el juego mucho más visual de lo que sería sin ella.
En ella obtenemos información de las tiradas que el robot ha hecho anteriormente, las pistas que le hemos dado e incluso nos permite jugar sin la necesidad de los pulsadores.
Consta de botones para empezar el juego, introducir las pistas que le daremos al robot, para resetear, etc...
En primer lugar, pulsaremos 'Empezar', y luego simplemente debemos seguir las instrucciones que veremos en pantalla. Cuando el robot acabe cada uno de los intentos, introduciremos en los espacios el número de pines blancos y rojos que correspondan y dar al botón siguiente.
La partida acabará cuando el robot adivine nuestra combinación o bien cuando supere el número de intentos máximo, que hemos dejado en un total de 7.
El uso del arduino es muy simple. Contiene 4 bloques de código independientes y se ejecutan por separado dependiendo de que carácter (dígito) se entra por la comunicación serial. Los bloques y su correspondientes números son los siguientes:
- 0 Apaga el electroimán
- 1 Enciende el electroimán
- 2 Permite al usuario responder en el modo directo
- 3 Permite al usuario responder en el modo inverso
- (method) colorToCode(color)
- Asigna un número correspondiente al color
- Parámetros: (str) color
- Return type: (int)
- (method) codeToColor(code)
- Convierte el código numérico a una combinación de colores
- Parámetros: (int) code
- Return type: (str)
- (method) generate_initial_pool(choices, holes):
- Crea una lista que contiene todas las posibles combinaciones numéricas en tuples
- Parámetros: (int) choices, (int) holes
- Return type: list
- (method) buscarRojas()
- Busca cuantas 'rojas' hay en el código propuesto, es decir, bolitas del color correcto en el sitio correcto
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) buscarBlancas()
- Busca cuentas 'blancas' hay en el código propuesto, es decir, bolitas del color correcto en el sitio incorrecto, sin repetir bolitas
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) get_feedback()
- Devuelve una respuesta en forma de feedback de cuantas rojas y blancas se han calculado
- Parámetros: None
- Return type: (FeedBack)
- (method) is_match(feedback)
- Compara True or False si los rojos y los blancos de nuestras suposiciones coinciden con los de usuario, que son feedback
- Parámetros: (FeedBack) feedback
- Return type: (bool)
- (method) filter_pool(feedback)
- Filtra todas las combinaciones posibiles restantes y genera una nueva lista únicamente con las combinaciones que cumplen con el feedback del usuario, sin contemplar el último codigo propuesto por el programa al usuario
- Parámetros: (FeedBack) feedback
- Return type: (tup)
- (method) make_guess(feedback, initime)
- Renueva el código propuesto por el programa al usuario en base a su interacción. El nuevo código propuesto es aquel que consigue reducir al máximo la lista de combinaciones posibles restantes dentro de un tiempo de 5 segundos
- Parámetros: (FeedBack) feedback, (Time) initime
- Return type: (tup)
- (method) play()
- Juego por línea de comandos de terminal. El usuario se piensa un código y el programa ha de adivinarlo.
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) colorToCode(color)
- Asigna un número correspondiente al color
- Parámetros: (str) color
- Return type: (int)
- (method) codeToColor(code)
- Convierte el código numérico a una combinación de colores
- Parámetros: (int) code
- Return type: (str)
- (method) buscarRojas()
- Busca cuantas 'rojas' hay en el código propuesto, es decir, bolitas del color correcto en el sitio correcto
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) buscarBlancas()
- Busca cuentas 'blancas' hay en el código propuesto, es decir, bolitas del color correcto en el sitio incorrecto, sin repetir bolitas
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) play()
- Juego por línea de comandos de terminal. El programa se piensa un código aleatorio y el usuario ha de adivinarlo
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) buscarServos()
- Busca los servos, los inicia e inicializa el electroimán. La primera vez que se ejecuta guarda la configuración en un archivo settins.yaml para futuros usos, así no ha de volver a buscar y sólo carga la última configuración
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) validateInput(userInput, rangeMin, rangeMax)
- Asegura que el valor introducido es un entero dentro de un intervalo
- Parámetros: (any) userInput, (int) rangeMin, (int) rangeMax
- Return type: (int) or None
- (method) getCurrentPosition()
- Devuelve la posición actual en base [x,y,z] en la que se sitúa el robot
- Parámetros: None
- Return type: (list)
- (method) mover_robot(destination)
- Mueve al robot al destino asignado por intervalos de diferentes velocidades para evitar movimientos bruscos
- Parámetros: (tup) or (list) destination
- Return type: None
-
1. El robot se mueve al hueco de color correspondiente 2. Se enciende el electroimán y se baja el robot para coger al bolita 3. Se vuelve a subir el robot 4. Se mueve el robot al hueco del robot correspondiente 5. Se baja el robot para dejar al bolita y se apaga el electroimán 6. Se vuelve a subir el robot- Parámetros: (list) huecoColor, (list) huecoRobot
- Return type: None
-
1. El robot se mueve al hueco del robot correspondiente 2. Se enciende el electroimán y se baja el robot para coger al bolita 3. Se vuelve a subir el robot 4. Se mueve el robot al hueco de color correspondiente 5. Se baja el robot para dejar al bolita y se apaga el electroimán 6. Se vuelve a subir el robot- Parámetros: (list) huecoColor, (list) huecoRobot
- Return type: None
-
1. Mira si huecoRobot[0] está vacío; si lo está, rellena el huecoRobot[0] y lo marca como ocupado 2. Mira si huecoRobot[1] está vacío; si lo está, rellena el huecoRobot[1] y lo marca como ocupado 3. Mira si huecoRobot[2] está vacío; si lo está, rellena el huecoRobot[2] y lo marca como ocupado 4. Mira si huecoRobot[3] está vacío; si lo está, rellena el huecoRobot[3] y lo marca como ocupado 5. Mira si huecoRobot[4] está vacío; si lo está, rellena el huecoRobot[4] y lo marca como ocupado- Parámetros: (list) guess, (list) previousGuess
- Return type: None
-
1. Mira si huecoRobot[0] está vacío; si no lo está, quita la bolita | si la bolita ya es correcta, no hace nada 2. Mira si huecoRobot[1] está vacío; si no lo está, quita la bolita | si la bolita ya es correcta, no hace nada 3. Mira si huecoRobot[2] está vacío; si no lo está, quita la bolita | si la bolita ya es correcta, no hace nada 4. Mira si huecoRobot[3] está vacío; si no lo está, quita la bolita | si la bolita ya es correcta, no hace nada 5. Mira si huecoRobot[4] está vacío; si no lo está, quita la bolita | si la bolita ya es correcta, no hace nada- Parámetros: (list) previousGuess, (list) guess
- Return type: None
- (method) celebrar()
- Para celebrar que el robot ha ganado la partida, recorre una circumferencia en un plano
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) encender()
- Activa el bloque de código 1 del arduino para encender el electroimán
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) apagar()
- Activa el bloque de código 0 del arduino para apagar el electroimán
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) codigo2()
- Activa el bloque de código 2 del arduino para escuchar la respuesta de los pulsadores en modo directo
- Parámetros: None
- Return type: (list)
- (method) codigo5()
- Activa el bloque de código 3 del arduino para escuchar la respuesta de los pulsadores en modo inverso
- Parámetros: None
- Return type: (list)
- (method) play()
- Juego por línea de comandos de terminal. El robot responde a la interacción del usuario. El usuario se piensa un código y el robot ha de adivinarlo
- Parámetros: None
- Return type: None
- (function) directa(theta1, theta2, theta3)
- Devuelve la posición del robot en base [x,y,x] respecto de los valores del ángulo de las brazos. Ángulo positivo hacia arriba, ángulo negativo hacia abajo
- Parámetros: (float) theta1, (float) theta2, (float) theta3
- Return type: (list)
- (function) angulos(x0,y0,z0)
- Calcula el valor del ángulo de un brazo respecto del valor de la posición
- Parámetros: (float) x0, (float) y0, (float) z0
- Return type: (float)
- (function) inversa(x0,y0,z0)
- Transforma con rotaciones los cálculos hechos para el valor del ángulo de un brazo y devuelve el ángulo de cada brazo
- Parámetros: (float) x0, (float) y0, (float) z0
- Return type: (list)
- (function) anguloaParametro(angulo)
- Convierte el valor del ángulo en un parámetro entero de 0 a 1023
- Parámetros: (float) angulo
- Return type: (int)
- (function) parametroaAngulo(parametro)
- Convierte el parámetro en un valor del ángulo
- Parámetros: (int) parametro
- Return type: (float)
- (method) jugar_p_directo()
- Empieza el juego directo con un primer movimiento. Si el checkbox está marcado, el programa carga la última configuración guardada y primero limpia el tablero y luego empieza. Continúa cada turno del juego, requiere la respuesta del usuario por pulsadores. Siempre guarda la última configuracion del robot para siguientes inicios después de cada movimiento
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) continuar_p_directo()
- Función complementaria de jugar_p_directo() que permite avanzar de turno
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) empezar_i_directo():
- Empieza el juego directo con un primer movimiento. Si el checkbox está marcado, el programa carga la última configuración guardada y primero limpia el tablero y luego empieza. Sólo puede jugarse vía interfaz.
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) continuar_i_directo()
- Continúa un turno del juego directo, requiere la respuesta del usuario por texto de interfaz. Siempre guarda la última configuración del robot para siguientes inicios después de cada movimiento
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) jugar_p_inverso()
- Empieza el juego inverso con un primer movimiento. Si el checkbox está marcado, el programa carga la última configuración guardada y primero limpia el tablero y luego empieza. Continúa cada turno del juego, requiere la respuesta del usuario por pulsadores. Siempre guarda la última configuracion del robot para siguientes inicios después de cada movimiento
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) continuar_p_inverso()
- Función complementaria de jugar_p_inversp() que permite avanzar de turno
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) empezar_i_inverso()
- Empieza el juego inverso con un primer movimiento. Si el checkbox está marcado, el programa carga la última configuración guardada y primero limpia el tablero y luego empieza. Sólo puede jugarse vía interfaz.
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) continuar_i_inverso()
- Continúa un turno del juego inverso, requiere la respuesta del usuario por texto de interfaz. Siempre guarda la última configuración del robot para siguientes inicios después de cada movimiento
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) respuesta_d_arduino(dt)
- Escucha y devuelve la respuesta de los pulsadores en modo de juego directo
- Parámetros: (float) dt
- Return type: (bool)
- (method) respuesta_i_arduino(dt)
- Escucha y devuelve la respuesta de los pulsadores en modo de juego inverso
- Parámetros: (float) dt
- Return type: (bool)
- (method) esperar(dt)
- Espera 1 segundo
- Parámetros: (float) dt
- Return type: None
- (method) on_checkbox_active(checkbox, value)
- Mira si el checkbox está marcado
- Parámetros: (CheckBox) checkbox, (bool) value
- Return type: (bool)
- (method) empezar()
- Complementa la función empezar del juego inverso. Se piensa un código aleatorio, el cual el usuario ha de adivinar
- Parámetros: None
- Return type: None
- (method) continuar(guess)
- Complementa la función continuar al siguiente turno del juego inverso. Calcula la respuesta del robot ante el código propuestp por el usuario
- Parámetros: (list) guess
- Return type: (tup)