索尼 toio™应用创意开发征文|一步两步三步模拟浇花系统

目录

1.toio™介绍

2、创意分析

2.1 创意设计

2.2 创意落地

3、创意实现

3.1 环境安装

3.2 核心玩法

总结

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1.toio™介绍

索尼的toio™是一款启发创意的机器人产品，旨在通过与真实世界的互动，为各年龄段的用户提供娱乐体验。这款产品具有高度的灵活性和可定制性，可满足编程初学者、高级用户和专业开发者的多样STEAM学习和编程需求。

toio™核心Q宝是一款仅有乒乓球大小的白色立方体，但它能够创造各种广泛的应用和娱乐方式。这个开源机器人的规格和应用程序接口都是公开的，可以通过多种编程语言和平台，如JavaScript、Python、Unity和可视化编程等，来创作各种丰富的应用和创意作品。通过toio™开发者们能够以更加直观的方式与数字世界互动，通过身体动作、手势、声音等多种方式来打造创新而沉浸式的体验。

资料地址：

Python教程：https://github.com/toio/toio.py/blob/main/SETUP_GUIDE.zh.md

CSDN报道：开发创想，灵感跃动，索尼 toio™应用创意开发征集活动即将开启_CSDN资讯的博客-CSDN博客

官方网站：索尼toio™教育方案

2、创意分析

2.1 创意设计

基于toio™自动浇花系统，我们可以进一步扩展创意，打造一个智能植物养护系统。该系统可以通过传感器监测土壤湿度、空气温度以及光照强度，并根据设定的条件进行智能化的植物养护。系统可以收集并分析植物生长的数据，比如土壤湿度、光照强度和温度等。通过机器学习算法，系统可以逐渐学习不同植物的生长模式，并根据实际情况进行优化调整，以提供更加个性化的养护方案。

2.2 创意落地

在查看资料之后发现Q宝真是个玩具，没有外接接口无法接收传感器的信息，这里只能选择模拟行为。我这里直接使用Python做一个随时间衰减的土壤密度函数，等土壤密度达到临界值Q宝会发出提醒并重置土壤密度函数。总共使用两个Q宝，一个Q宝做检测土壤密度，待达到临界之后Q宝会亮起红灯，一个Q宝移动过去重置，发信息交互之后重置检测函数，后期再研究之后看是否能通过蓝牙接收真实传感器数据。

3、创意实现

3.1 环境安装

环境安装主要是跟着Github资料进行安装，主要脚本如下：

setuptools

安装setuptools软件包，命令如下：

python -m pip install setuptools --upgrade

toio.py

安装toio.py软件包，命令如下：

python -m pip install toio-py --upgrade

bleak

安装bleak软件包，命令如下：

python -m pip install bleak

ipykernel

安装ipykernel软件包，命令如下：

python -m pip install ipykernel

确认

在命令提示符下执行以下命令进行验证，查看toio.py是否按照成功。

python -c "import toio.scanner; print('ok')"

若屏幕中显示“ok”，说明toio.py已成功安装。

若屏幕中显示“ImportError”，说明导入失败，请尝试重新安装.wh1文件，并确保已经进入到保存该文件的目录中。 若再次显示安装失败 请检查python的版本，确保python版本为3.11及以上。

3.2 核心玩法

核心代码：

import asyncio
from asyncio import sleep
 
from toio import *
 
green_cube_location = None
red_cube_arrived = True
wait_time = 30
 
async def check():
    global green_cube_location
    global red_cube_arrived
    # 获得位置
    def pos_handler(payload: bytearray):
        global green_cube_location
        id_info = IdInformation.is_my_data(payload)
        if isinstance(id_info, PositionId):
            green_cube_location = id_info.center
 
    def move_handler(payload: bytearray):
        global red_cube_arrived,wait_time
        motor_response = Motor.is_my_data(payload)
        if isinstance(motor_response, ResponseMotorControlTarget):
            print(motor_response)
            red_cube_arrived = True
            wait_time = 30
    # 连接两个cube
    dev_list = await BLEScanner.scan(2)
    assert len(dev_list) == 2
    detector_cube = ToioCoreCube(dev_list[0].interface)
    change_detect = ToioCoreCube(dev_list[1].interface)
 
    print("连接成功")
    await asyncio.gather(detector_cube.connect(), change_detect.connect())
 
    red = IndicatorParam(duration_ms=0, color=Color(r=255, g=0, b=0))
 
    green = IndicatorParam(duration_ms=0, color=Color(r=0, g=255, b=0))
 
    await asyncio.gather(
        detector_cube.api.indicator.turn_on(green), change_detect.api.indicator.turn_on(red)
    )
 
    print("展示吧小宝贝")
    while True:
        wait_time = wait_time -1
        # 时间到了，移动过去
        if wait_time == 0:
            await detector_cube.api.id_information.register_notification_handler(
                pos_handler
            )
            await change_detect.api.motor.register_notification_handler(move_handler)
 
            for _ in range(30):
                if green_cube_location is not None and red_cube_arrived:
                    red_cube_arrived = False
                    print("change_detect: move to", str(green_cube_location))
                    await change_detect.api.motor.motor_control_target(
                        timeout=5,
                        movement_type=MovementType.Linear,
                        speed=Speed(
                            max=100,
                            speed_change_type=SpeedChangeType.AccelerationAndDeceleration,
                        ),
                        target=TargetPosition(
                            cube_location=green_cube_location,
                            rotation_option=RotationOption.AbsoluteOptimal,
                        ),
                    )
 
                await asyncio.sleep(1)
 
            await change_detect.api.motor.unregister_notification_handler(move_handler)
            await detector_cube.api.id_information.unregister_notification_handler(
                pos_handler
            )
            # 停一秒
            await sleep(1)
    print("结束，断开链接")
    await asyncio.gather(detector_cube.disconnect(), change_detect.disconnect())
# 启动
asyncio.run(check())

解决的问题

• 连接Q宝，进行程序上传
• Q宝进行通讯
• Q宝移动
• 土壤函数衰减和重置
• Q宝亮灯

上面代码基本上都是官方代码的拼凑，用起来还是比较简单的。

总结

1、在测试的过程中，Q宝的官网和github提供了足够的资料和翔实的代码实例，对于拥有变成经验的同学来说还是很方便的，只要稍微组合就可以开发出自己的玩法。

2、toio™当前作为小孩子的玩具是很好的，在可用的条件下做出一些有意思的事情，也能锻炼小孩的思考能力。

对于Q宝这类小机器人未来的方向应该是在于教育和培训，小型机器人可能成为教育领域的有力助手，通过个性化的教学方法和互动学习，提高孩子的学习兴趣，提升教育质量。

3、当前还是存在一些不方便的地方，比如不能联网限制了数据的获取，不能外接限制了扩展，还有就是价格略贵，作为教学工具还可以。但如果可以增加高级版本，在高级版本中可以增加一些拓展接口，这样Q宝会具有更多灵活性和扩展性，也会在未来发展的越来越好。