用 Linkbot/Linkbot 多工學習 Python 3

"非阻塞" Linkbot 函式

讓我們來盤點一下我們迄今為止用來控制 Linkbot 各個方面的所有函式。

函式名稱	函式描述
`setLEDColor(r, g, b)`	根據紅色、綠色和藍色強度更改 LED 顏色。
`setBuzzerFrequency(Hz)`	使 Linkbot 蜂鳴器播放以赫茲為單位的頻率。
`moveJoint(jointNum, degrees)`	使單個電機移動。
`move(degrees, degrees, degrees)`	使多個電機同時移動

使用這些函式，我們可以讓我們的機器人四處移動，改變機器人的 LED 顏色，並讓機器人發出嗶嗶聲或播放簡單的旋律。但是，只使用這些函式，我們無法讓機器人播放音樂，並在機器人移動時更改其 LED 顏色。例如，假設我們想要讓我們的機器人移動時發出 2 次嗶嗶聲。我們可以嘗試以下操作

myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)  # 1
time.sleep(0.25)                   # 2
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)    # 3
time.sleep(0.25)                   # 4
myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)
time.sleep(0.25)
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)
time.sleep(0.25)
myLinkbot.move(180, 0, -180)       # 5

讓我們推理一下這個程式的每個主要部分。

首先，我們開啟 Linkbot 上的蜂鳴器。它開始發出蜂鳴聲
暫停程式 0.25 秒
關閉 Linkbot 的蜂鳴器。
暫停程式另外 0.25 秒。步驟 1-4 的最終結果是 Linkbot 的蜂鳴器發出 0.25 秒的蜂鳴聲。接下來的四行做同樣的事情。
此時，Linkbot 已經發出兩次蜂鳴聲，現在 move() 函式使 Linkbot 向前滾動。

這幾乎是我們想要做的，除了我們想要讓機器人在機器人移動時發出兩次嗶嗶聲；而不是在它開始移動之前。我們再試一次

myLinkbot.move(180, 0, -180)       # 1
myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)  # 2
time.sleep(0.25)                   
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)    
time.sleep(0.25)                   
myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)
time.sleep(0.25)
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)
time.sleep(0.25)

該程式與之前的程式幾乎完全相同，只是我們將 move() 函式重新定位到程式的開頭。這個程式會讓機器人移動時發出兩次嗶嗶聲嗎？

首先，我們呼叫 move() 函式，該函式移動機器人的電機。機器人開始移動。但是，程式停留在專案 1 處，直到 move() 函式完成。在機器人完成移動後，程式繼續執行。
這裡，機器人開啟蜂鳴器，類似於前面的示例。使用 setBuzzerFrequency() 和 time.sleep()，它使蜂鳴器發出兩次嗶嗶聲。

`moveNB()` 函式

正如我們所見，我們再次未能讓機器人移動時發出兩次嗶嗶聲。為了讓機器人同時執行這些操作，我們必須使用一種類似但新的函式型別：非阻塞函式。讓我們看一個例子

myLinkbot.moveNB(180, 0, -180)     # 1
myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)  # 2
time.sleep(0.25)                   
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)    
time.sleep(0.25)                   
myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)
time.sleep(0.25)
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)
time.sleep(0.25)

這裡，我們使用 moveNB() 函式，而不是使用 move() 函式。

函式名稱中的 "NB" 代表 "非阻塞"。這兩個函式都移動 Linkbot 上的電機，但有一個重要的區別：NB 版本的函式會立即 "返回"。這意味著 Python 會立即繼續執行下一行程式碼，而無需等待移動完成。換句話說，moveNB() 函式不會 "阻塞" Python 在函式呼叫後立即繼續執行。

現在，Linkbot 在仍然移動時開始播放蜂鳴器。我們已經完成了任務！這個程式會讓機器人移動並在機器人移動時發出兩次嗶嗶聲。

`moveWait()` 函式

現在，讓我們嘗試另一個示例。假設我們想讓機器人旋轉 180 度向前滾動，同時發出兩次嗶嗶聲，然後在運動完成後將 LED 顏色更改為綠色。為了實現這一點，我們引入了 moveWait() 函式。讓我們看一看它如何工作

myLinkbot.moveNB(180, 0, -180)     # 1
myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)  # 2
time.sleep(0.25)                   
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)    
time.sleep(0.25)                   
myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)
time.sleep(0.25)
myLinkbot.setBuzzerFrequency(0)
time.sleep(0.25)
myLinkbot.moveWait()               # 3
myLinkbot.setLEDColor(0, 255, 0)   # 4

和以前一樣，這行程式碼告訴機器人開始移動電機 1 和 3。由於我們使用了 "NB" 版本的函式，因此即使機器人仍在移動，Python 也會直接繼續執行下一行程式碼。
接下來的幾行程式碼使機器人發出兩次嗶嗶聲，類似於之前。
在這裡，我們呼叫了一個名為 moveWait() 的函式。該函式會阻塞，直到機器人的所有電機運動完成。實際上，Python 會在 # 3 處等待，直到電機停止移動。
在這裡，我們設定 LED 顏色為綠色。

如果我們在 # 3 處省略了 moveWait()，無論電機是否仍在移動，LED 顏色都會被設定。透過使用 moveWait() 函式，我們強制 Python 等待電機停止移動，然後才能設定 LED 顏色。

其他非阻塞函式

幾乎所有 Linkbot 運動命令都有一個帶 "NB" 字尾的非阻塞版本。那些沒有非阻塞版本的函式是那些讓 Linkbot 的電機永遠連續移動的函式。我們還沒有探索過它們，但它們確實存在。這些函式沒有非阻塞版本，因為它們會永遠阻塞。

所有以 "set" 為字首的函式，例如 setBuzzerFrequency() 和 setLEDColor()，都可以被認為是非阻塞的，因為蜂鳴器和 LED 顏色的設定速度非常快。例如，如果您執行以下程式碼段

myLinkbot.setBuzzerFrequency(440)
myLinkbot.setLEDColor(0, 255, 0)

Linkbot 似乎會同時開始發出蜂鳴聲並將 LED 顏色更改為綠色。從技術上講，機器人實際上是在執行另一個操作，但這兩個操作發生得非常快（通常在 5 毫秒內），因此實際上是同時發生的。

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"非阻塞" Linkbot 函式

moveNB() 函式

moveWait() 函式

其他非阻塞函式

`moveNB()` 函式

`moveWait()` 函式