索尼 toio™ 应用创意开发征文|双人足球小游戏

操控机器人踢足球是很多孩子的小小梦想，如今使用索尼核心Q宝机器人就可以做到了！只需要学习简单的编程知识，中小学生也可以操作核心Q宝来一场充满趣味的双人足球小游戏。
我构思的双人足球小游戏就是一款基于核心Q宝的益智游戏。在4*6的地图上，两名玩家通过控制toio™核心Q宝运动，将小球推到对方球门则取得胜利。如果将球踢出边界，可以发起点球。除了竞技赛，还可以有很多其他玩法，比如竞速带球绕桩，操控Q宝带球通过指定路线，绕过障碍物，到达终点。如果球超出范围等行为进行罚时操作。用时最短的玩家获胜。

索尼toio™的运动控制

运动控制的实现主要通过按键监听，发送对应的指令。Q宝角色一、二分别监听WASD、↑↓←→进行上下左右的固定移动，除了固定移动，还要支持加速移动、旋转。下面是一个移动Q宝的代码：

    targets = ((30, 30), (30, -30), (-30, -30), (-30, 30), (30, 30))print("** ACTIVATE")with SimpleCube() as cube:print("** CONNECTED")for target in targets:target_pos_x, target_pos_y = targetprint(f"move to ({target_pos_x}, {target_pos_y})")success = cube.move_to(speed=70, x=target_pos_x, y=target_pos_y)print(f"arrival: {success}")if not success:print("Position ID missed")breakcube.sleep(0.5)print("** DISCONNECTED")print("** END")

通过motor_control类控制旋转，下面是一段示例代码，使Q宝以50的速度旋转1秒。

import asynciofrom toio.scanner import BLEScanner
from toio.cube import ToioCoreCubedev_list = await BLEScanner.scan(1)
assert len(dev_list)
cube = ToioCoreCube(dev_list[0].interface)
await cube.connect()
await cube.api.motor.motor_control(0, 0)
print("spin turn (1000[ms])")
await cube.api.motor.motor_control(50, -50, 1000)
await asyncio.sleep(2)
print("end")
await cube.disconnect()

通过少量的代码，我们就已经基本实现通过按键监听进行操作，具体使用如下：按WASD键进行移动，按Q键加速移动，按E键旋转，下面是实现的效果。

索尼toio™的边缘监测

上述demo中，我们可以看到实际上Q宝是超出了第一块操作垫的边界并进入了第二块操作垫。这是因为并没有对于移动区域进行限制。
在射门的场景设计中，要防止Q宝越出操作板边界。这个时候要进行位置监听。有两种监测方法，一个是监听位置，还可以监听操作垫触碰到指定卡片块。
当任意的Q宝到达边缘区域时，如果方向超出边缘方向，则停止前进指令。或者碰到边界自动转向。

       while LOOP:pos = cube.get_current_position()x = cube.get_x()y = cube.get_y()grid = cube.get_grid()grid_x = cube.get_grid_x()grid_y = cube.get_grid_y()

我们通过简单的封装，实现了射门时遇到边缘Q宝自动停止，不再执行前进动作。

球类Q宝如何实现自定义

上面的程序我们对于球的监测是缺失的，在触发进球等事件时，判定需要通过肉眼观察。这样数据就无法闭环，游戏也不能正常的开始结束。但是如果只是通过Q宝的碰撞进行推进，大阻力的同时也比较费电。
这里我们通过新加入一个自定义角色，实现球类互动。通过监测类，当球员角色和球角色触碰时，球角色就会向前移动，为了仿真，两个球类移动的速率和距离可以减小。这里我用两个Q宝简单演示一下球员追逐球的场景。

为了实现点球功能，我们对于球类是允许超出边界的，当球类超出边界，并不在指定的球门区域块内，即可以触发点球。

球类Q宝的点球对抗赛

实际上，通过完成运动控制、边缘监测、自定义Q宝等代码，我们已经实现了双人足球小游戏的核心功能。下面是点球场景的一个小视频。

基于以上能力，我们就可以操作两个Q宝机器人来踢足球了。操作Q宝机器人来踢足球不仅充满乐趣，还可以培养孩子的编程能力，激发孩子对计算机编程的更大兴趣，非常适合中小学生课外动手实践，大家也来试试吧。