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第 3 课 · 位置与速度

这一课学什么？​

前一课里，CoCube 已经能按时间前进和转弯。
这一课开始加入定位反馈，让程序不只是“让它动”，还要“知道它动到了哪里”。

定位地图示意

学习目标​

  • 认识 cocube.pos
  • 学会先判断 cocube.pos.state
  • 会用 print() 调试坐标和朝向
  • 知道 move_to() 和 rotate_to() 里的 speed 会影响动作快慢
  • 理解从“按时间走”到“按坐标走”的差别

用到的硬件和功能​

这一课建议把 CoCube 放到 CoMaps 上运行。

会用到的接口主要有：

  • cocube.pos.x / cocube.pos.y / cocube.pos.angle：当前位置和朝向。x / y 是当前坐标；angle 是当前朝向角。
  • cocube.pos.state：定位是否有效。只有它为真时，上面的坐标和朝向数据才可靠。
  • cocube.move_ms(direction, speed, ms)：按时间先做一段基础动作，方便和坐标运动做对比。direction 取 cocube.FORWARD / cocube.BACKWARD；speed 是速度；ms 是时长。
  • cocube.move_to(x, y, speed=40)：移动到目标坐标。x / y 是目标点；speed 是移动速度，常用 0~50。
  • cocube.rotate_to(angle, speed=30)：转到指定朝向。angle 是目标角度；speed 是转向速度。

先认识这个能力​

CoMaps 上的运动，不再只是“走 800 毫秒”。
它更像是在处理两个持续变化的数据：

  • 当前位置
  • 当前朝向

开始读坐标前，先记住一条原则：

  • cocube.pos.state 为真，位置数据才可信

开始编程​

1. 先把位置打印出来​

import time
import cocube

while True:
    if cocube.pos.state:
        print(
            "x =", cocube.pos.x,
            "y =", cocube.pos.y,
            "angle =", cocube.pos.angle,
        )
    else:
        print("定位暂时无效，请把 CoCube 放回定位垫")

    time.sleep_ms(200)

运行这段程序后，可以先做三个观察：

  1. 轻轻移动 CoCube，看 x 和 y 会不会变化
  2. 转动 CoCube，看 angle 会不会变化
  3. 暂时离开定位区域，再看 pos.state 会不会变化

2. 把“读数据”和“做动作”连起来​

import time
import cocube

cocube.move_ms(cocube.FORWARD, 30, 800)
time.sleep_ms(300)

if cocube.pos.state:
    print("after move:", cocube.pos.x, cocube.pos.y, cocube.pos.angle)

cocube.rotate_to(90, 25)
time.sleep_ms(300)

if cocube.pos.state:
    print("after turn:", cocube.pos.x, cocube.pos.y, cocube.pos.angle)

这段程序的重点不是动作本身，而是看动作之后数据怎么变。

3. 从“按时间走”升级到“按位置走”​

import time
import cocube

if cocube.pos.state:
    cocube.move_to(120, 60, 35)
    time.sleep_ms(300)
    cocube.rotate_to(90, 25)
    time.sleep_ms(300)
    cocube.move_to(120, 120, 35)
else:
    print("请先把 CoCube 放到定位垫上，再尝试 move_to()")

这里最值得体会的一点是：

  • move_ms() 更像“按时间发命令”
  • move_to() 更像“根据反馈到达目标”

运行时观察什么​

运行这课程序时，重点看这些现象：

  • 坐标变化通常不是完全同步的
  • angle 会直接反映转向结果
  • 同一个目标点，speed 不同，运动节奏也会不同
  • 同一个目标点，在不同起点出发时，路径不一定一样

常见问题 / 使用提醒​

  • pos.state 无效时，不要继续依赖 move_to() 和 rotate_by()
  • 先把打印结果跑通，再做更复杂的坐标任务
  • 如果路径总是偏，先看角度和起点摆放，不要只盯着目标点
  • 位置控制比时间控制更稳定，但也更依赖定位状态

挑战一下​

给自己设计一个三段式坐标任务：

  1. 从起点移动到一个补给点
  2. 转向指定角度
  3. 再移动到终点

如果还想继续升级，可以再加一行屏幕提示，比如到站后显示 Mission OK。

快速参考​

这一课最常用的写法是：

import cocube

if cocube.pos.state:
    print(cocube.pos.x, cocube.pos.y, cocube.pos.angle)
    cocube.rotate_to(90, 25)
    cocube.move_to(120, 120, 35)
  • cocube.pos.state：定位是否有效
  • cocube.pos.x / y / angle：当前位置和朝向
  • cocube.rotate_to(...)：转到指定朝向
  • cocube.move_to(...)：移动到指定坐标

如果想继续查定位和运动接口，可以查看 cocube 核心接口速查。