机器人上车轮编码器的 Python 线程

Question

我正在为我的大学正在参加竞赛的机器人编写代码。我目前正在尝试使用反射传感器构建一些车轮编码器。不久前我意识到我可能需要使用线程来实现这一点，因为机器人需要同时监控左右编码器。下面的代码是我到目前为止所拥有的：

from __future__ import division
import threading
import time
from sr import *
R = Robot()

class Encoder(threading.Thread):
    def __init__(self, motor, pin, div=16):
        self.motor = motor
        self.pin = pin
        self.div = div
        self.count = 0
        threading.Thread.__init__(self)

    def run(self):
        while True: 
            wait_for(R.io[0].input[self.pin].query.d)
            self.count += 1

    def rotations(self, angle, start_speed=50):
        seg = 360/self.div
        startcount = self.count
        current_dist = angle #Distance away from target
        R.motors[self.motor].target = start_speed
        while current_dist > 360:
            newcount = self.count - startcount
            current_dist = angle - newcount*seg
            R.motors[self.motor].target = 50
        while abs(current_dist) > seg/2:  
            newcount = self.count - startcount
            current_dist = angle - newcount*seg
            current_speed = start_speed * current_dist / 360
            if current_speed < 5:
                R.motors[self.motor].target = 5
            else:
                R.motors[self.motor].target = current_speed
        R.motors[self.motor].target = 0

WheelLeft = Encoder(0,0)
WheelLeft.start()
WheelRight = Encoder(1,3)
WheelRight.start()

WheelRight.rotations(720)
WheelLeft.rotations(720)

sr模块由主办本次比赛的南安普顿大学提供。它允许我们与机器人的硬件进行交互。

现在，创建的线程似乎允许单独监视两个反射传感器。这段代码：

R.io[0].input[self.pin].query.d

计算出来自反射传感器的值是否已经改变。 “旋转”方法通过不断检查轮子已经转动了多少度来将轮子转动一定的角度，并在到达终点时减慢速度。我希望两个轮子在运行程序时都开始转动，然后在转动两圈后减速并停止。但目前，当我运行该程序时，一个轮子开始转动，然后减速并停止，然后另一个轮子也跟着转动。在我看来，“旋转”方法不像“运行”方法那样在线程中运行。是只有“run”方法下的代码在线程中运行，还是整个类？

如果有帮助，我一直在关注本教程：http://www.devshed.com/c/a/Python/Basic-Threading-in-Python/1/

另外，我想知道为什么只能用

Encoder(0,0).start()

来启动线程。为什么不必使用类创建对象（例如

Thread = Encoder(0,0).start()

来创建新线程？

如果我使用的术语不符合标准，我很抱歉，因为你可能会说我对线程和一般编程很陌生。

Answer 1

Encoder(0,0).start()

是调用启动线程的方法。反过来，此方法调用您的

run

实现，该实现不使用

rotations

方法。如果你想这样做，那么你必须在

run

的while循环中调用它。

使用

Thread = Encoder(0,0).start()

，您可以存储从该调用中检索到的值（None），但要获取它，您无论如何都需要先启动新线程。

Answer 2

run方法是执行线程。

如果您希望该线程中发生其他事情，您必须从

Encoder.run()

调用它。

哦，

Encoder(0,0).start()

确实创建了一个对象。仅仅因为您没有将该对象绑定到局部变量并不意味着它不存在。如果它不存在，则无法调用其

start

方法。

不过，你必须非常小心它的生命周期，没有局部变量可以让它保持活动状态。

Answer 3

您可以从 SR 的

Poll

类进行扩展，以便可以在

wait_for

中使用它:

import poll

class Encoder(poll.Poll):
    def __init__(self, motor, pin, div=16):
        self.motor = motor
        self.pin = pin
        self.div = div
        self.count = 0
        self.target_reached = False

        # kick off a thread to count the encoder ticks
        self.counter_thread = threading.Thread(target=self._update_count)
        self.counter_thread.start()

    def _update_count(self):
        while True: 
            wait_for(R.io[0].input[self.pin].query.d)
            self.count += 1

    def rotations(self, angle, start_speed=50):
        if not self.target_reached:
            raise Exception("Last motion still in progress!")

        self.target_reached = False

        # kick off a thread to control the speed
        self.angle_thread = threading.Thread(
            target=self._update_speeds,
            args=(angle, start_speed)
        )
        self.angle_thread.start()

    def _update_speeds(self, angle, start_speed):
        # control the motor speed as before
        ...

        # let things know we're done
        self.target_reached = True

    # implement poll methods
    def eval(self):
        return (self.target_reached, None)

然后你可以这样做：

wheelLeft = Encoder(0,0)
wheelRight = Encoder(1,3)

wheelRight.rotations(720)
wheelLeft.rotations(720)

wait_for(wheelRight & wheelLeft)

请注意，编码器本身并不是线程 - 它是“有一个”关系，而不是“是一个”关系