使用 Thonny 對 XRP 機器人進行程式設計

在 SLAM 部落格文章系列的第 1 篇中，我們探討了同步定位和地圖構建 (SLAM) 以及機器人如何用此進行導航。這次第 2 篇，將探討 SLAM 演算法使用的三種主要技術，以對未知區域建構地圖，以利機器人導航。在這篇部落格文章中，我們將探討一款適合初學者的機器人平台「體驗式機器人平台 (XRP)」，以及如何使用替代方法 Thonny 對其進行程式設計。

體驗式機器人平台 (XRP) 是什麼？

XRP 是一款開源機器人平台，有助於學習程式設計和機器人技術的基礎知識。這個入門級的機器人平台，不僅提供完善的說明文件，更有優秀的社群支援。XRP 是一種以 Raspberry Pi Pico 為基礎的機器人 (圖 1)。

圖 1：XRP 機器人。(圖片來源：SparkFun)

為什麼選擇 Thonny？

Thonny 是一款開源的 Python 整合式開發環境 (IDE)，可用於 Python 程式設計和基本的遊戲開發。傳統上，我們會使用稱為 XRP 程式碼的 Web 介面對 XRP 進行程式設計。XRP 程式碼適用於 Google Chrome 和 Microsoft Edge 瀏覽器。我們正試著使用 Thonny 尋找 XRP 程式碼的替代方案，因為使用 Thonny 有一些好處。Thonny 能讓 Micro Python 函式庫更容易安裝在 XRP 上，並可改善 XRP 程式設計的體驗，尤其是在 Ubuntu OS 中。有鑑於瀏覽器架構的 XRP 程式碼在 Ubuntu OS 上有些出錯，Thonny 是個不錯的替代方案。

設定 Thonny 進行 XRP 程式設計有三個步驟。

步驟 1：安裝 XRP 韌體 (選擇性)

如果您尚未在機器人上寫入 XRP 韌體，請依照步驟下載並安裝韌體。若您已安裝，則請跳過此步驟並前往第 3 步。

1.從以下 URL 下載最新的 XRP 韌體：

URL： Releases · wpilibsuite/xrp-wpilib-firmware (github.com)

• 您應該可下載一個「.uf2」檔，或是下載並解壓縮含有「.uf2」檔的韌體 ZIP 檔

2.將 XRP 插入筆記型電腦的 USB 連接埠

3.按住 BOOTSEL 按鈕，同時按下並鬆開 RESET 按鈕 (圖 2)

圖 2：XRP 控制器板。(圖片來源：SparkFun)

4.XRP 現在將暫時與您的電腦斷開連線，並以 USB 儲存裝置「RPI-RP2」的型式重新連線

5.現在會將下載的「.uf2」檔複製到 RPI-RP2 磁碟機中

6.複製完成後，磁碟機將自動斷開連線，您就可將 XRP 從 PC 中拔除

步驟 2：使用 XRP 程式碼編輯器確認韌體安裝

在繼續使用 Thonny 之前，先使用 XRP 程式碼編輯器確認安裝的韌體。

1. 使用 Google Chrome 或 Microsoft Edge 存取以下 URL，以便開啟 XRP 程式碼編輯器：XRP 程式碼 URL
2. 使用 USB 纜線將 XRP 插入您的 PC
3. 若要將 XRP 機器人連接到 XRP 程式碼，按下「CONNECT XRP」按鈕

步驟 3：使用 Thonny 對 XRP 進行程式設計

1. 下載並安裝 Thonny：

URL：Thonny 網站

2. 將 XRP 連接到 Thonny IDE
   • 安裝後，開啟應用程式並使用 USB 纜線將 XRP 連接到您的 PC
3. 配置 Thonny IDE
   • 前往 Tools> Options> Interpreter (圖 3)

圖 3：Thonny IDE 配置。(圖片來源： Thonny.org)

• 然後從下拉清單中選擇「Micro Python (Raspberry Pi Pico)」(圖 4)
• 在連接埠下拉清單中，選擇 Try to detect port automatically，以自動偵測 COM 連接埠是否有連線 (圖 4)

圖 4：Thonny IDE 配置。(圖片來源：Thonny.org)

測試

為了確認一切順利，我們試著存取 XRP 硬體上的預設程式。

• 前往 File> Open..>，然後在彈出視窗中選擇 Raspberry Pi Pico (圖 5)

圖 5：Thonny IDE，存取 XRP 檔。(圖片來源：Thonny.org)

• 現在您應該能看到所有預設檔案，或是您在 XRP 上儲存的任何檔案 (圖 6)

圖 6：Thonny IDE 顯示 XRP 程式碼檔。(圖片來源：Thonny.org)

• 打開「XRPExamples」，然後執行您想要的任意程式碼
• 您應該會看到如圖 7 所示的輸出畫面

圖 7：Thonny IDE 執行程式碼的輸出視窗。(圖片來源：Thonny.org)

恭喜，現在您已經順利使用 Thonny IDE 對 XRP 進行程式設計。

結論

使用 Thonny 當作 XRP 程式碼的替代方案有其優點。主要優勢在於 Thonny 能讓 Micro Python 函式庫更容易在 XRP 上安裝，並可改善 XRP 的程式設計體驗，尤其是在 Ubuntu OS 中。只要依照本部落格所述的步驟，就可對 XRP 進行程式設計並運作。