Python实现NAO机器人身体躯干和腿部动作操作

简介

在实现NAO机器人身体躯干和腿部动作操作之前，需先了解以下几个概念：

• NAO机器人：由SoftBank Robotics设计的一款教育与研究用途的人形机器人。
• Python：一种高级编程语言，被广泛应用于Web开发、科学计算、人工智能和自动化等领域。
• Choregraphe软件：由SoftBank Robotics开发的一款可视化编程软件，与NAO机器人配合使用，可完成机器人的动作编排和调试等操作。
• NAOqi SDK：由SoftBank Robotics提供的软件开发工具包，用于编写操作NAO机器人的程序。该工具包支持多种编程语言，其中包括Python。

在了解以上概念后，下面将详细讲解如何使用Python实现NAO机器人的身体躯干和腿部动作操作。

步骤

步骤一：连接NAO机器人并启动Choregraphe软件

在操作NAO机器人前，需先连接机器人，并启动Choregraphe软件。具体步骤如下：

1. 将NAO机器人连接到电脑，并确认机器人已开机。
2. 打开Choregraphe软件，选择连接到NAO机器人，输入机器人的IP地址和端口号。
3. 如果连接成功，会显示出NAO机器人的控制界面，可以开始操作机器人。

步骤二：创建Python程序

在操作NAO机器人前，需先创建Python程序，用于实现机器人的身体躯干和腿部动作操作。具体步骤如下：

1. 打开Python IDE，创建一个新文件。
2. 导入NAOqi SDK中的ALProxy类，用于控制机器人的各种动作。
   python
from naoqi import ALProxy
3. 创建一个ALMotion对象，用于控制机器人的身体躯干和腿部动作。
   python
motion = ALProxy("ALMotion", "<NAO_IP>", <NAO_PORT>)
   其中，<NAO_IP>为NAO机器人的IP地址，<NAO_PORT>为机器人端口号。
4. 使用motion对象的方法控制机器人的各种动作。

步骤三：实现NAO机器人的身体躯干动作

实现NAO机器人的身体躯干动作，可使用如下代码：

# 打开机器人的左手
motion.setAngles("LShoulderPitch", 1.4, 0.1)

# 使机器人左手做向前运动
motion.setAngles("LShoulderRoll", -0.6, 0.1)

# 使机器人左手做旋转运动
motion.setAngles("LElbowYaw", -1.5, 0.1)
motion.setAngles("LElbowRoll", -0.6, 0.1)

以上代码实现了打开机器人的左手，使机器人左手做向前运动和旋转运动的动作。具体实现过程如下：

1. 使用motion.setAngles()方法控制机器人的左肩关节做Pitch转动，使左手向上抬起。
2. 使用motion.setAngles()方法控制机器人的左肩关节做Roll转动，使左手向前伸出。
3. 使用motion.setAngles()方法控制机器人的左肘关节做Yaw和Roll转动，使左手做旋转运动。Yaw转动控制手臂前后旋转，Roll转动控制手臂左右旋转。

步骤四：实现NAO机器人的腿部动作

实现NAO机器人的腿部动作，可使用如下代码：

# 让机器人双腿交叉
motion.setAngles("LKneePitch", 1.5, 0.1)
motion.setAngles("RKneePitch", 1.5, 0.1)
motion.setAngles("LHipRoll", -0.2, 0.1)
motion.setAngles("RHipRoll", 0.2, 0.1)
motion.setAngles("LHipPitch", -0.69, 0.1)
motion.setAngles("RHipPitch", -0.69, 0.1)

# 使机器人向前走
motion.walkTo(0.2, 0, 0)

以上代码实现了让机器人双腿交叉和向前走的动作。具体实现过程如下：

1. 使用motion.setAngles()方法控制机器人的左膝关节和右膝关节做Pitch转动，使双腿交叉。
2. 使用motion.setAngles()方法控制机器人的左髋关节和右髋关节做Roll和Pitch转动，使双腿交叉。Roll转动控制膝盖外侧抬起，Pitch转动控制脚尖上扬。
3. 使用motion.walkTo()方法控制机器人向前走。

示例

下面给出两个示例，分别演示如何控制NAO机器人做旋转运动和向前走动。

示例一：NAO机器人做旋转运动

from naoqi import ALProxy

# 创建ALMotion对象
motion = ALProxy("ALMotion", "192.168.1.101", 9559)

# 让机器人的左手做旋转运动
motion.setAngles("LShoulderPitch", 1.4, 0.1)
motion.setAngles("LShoulderRoll", -0.6, 0.1)
motion.setAngles("LElbowYaw", -1.5, 0.1)
motion.setAngles("LElbowRoll", -0.6, 0.1)

# 让机器人的右手做旋转运动
motion.setAngles("RShoulderPitch", 1.4, 0.1)
motion.setAngles("RShoulderRoll", 0.6, 0.1)
motion.setAngles("RElbowYaw", 1.5, 0.1)
motion.setAngles("RElbowRoll", 0.6, 0.1)

# 让机器人向右旋转一圈
motion.walkTo(0, 0, 3 * 3.14 / 2)

以上代码实现了让NAO机器人左手和右手做旋转运动，并让机器人向右旋转一圈。

示例二：NAO机器人向前走

from naoqi import ALProxy

# 创建ALMotion对象
motion = ALProxy("ALMotion", "192.168.1.101", 9559)

# 让机器人双腿交叉
motion.setAngles("LKneePitch", 1.5, 0.1)
motion.setAngles("RKneePitch", 1.5, 0.1)
motion.setAngles("LHipRoll", -0.2, 0.1)
motion.setAngles("RHipRoll", 0.2, 0.1)
motion.setAngles("LHipPitch", -0.69, 0.1)
motion.setAngles("RHipPitch", -0.69, 0.1)

# 让机器人向前走
motion.walkTo(0.2, 0, 0)

以上代码实现了让NAO机器人双腿交叉，并向前走的动作。