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Lua语言在机器人领域的应用入门

消失的故乡 439

前言:

如今你们对“lua语言入门”大约比较看重,同学们都需要知道一些“lua语言入门”的相关文章。那么小编在网摘上汇集了一些对于“lua语言入门””的相关知识,希望我们能喜欢,同学们快快来学习一下吧!

Lua 是一种强大、高效、轻量、可嵌入的类C脚本语言,支持过程式编程、面向对象式编程、函数式编程和数据描述。

print("Hello" .. " World!")

Lua的读音卢阿(LOO-ah),在葡萄牙语里是月亮的意思

Lua的官方网站:

Lua的入门教程:

谁在使用Lua

Adobe Photoshop游戏产业首选的脚本语言:魔兽世界、大话西游绝大多数手游都用Lua写游戏逻辑,方便做安装后的热更新

Lua的特点

快速,其他语言谈论起执行效率时,通常会说“和Lua一样快”可移植性(标准C实现),可以运行在Windows,Linux,移动设备和其他嵌入式设备(甚至乐高的MindStorms)可嵌入性,可以作为一种动态特性嵌入到其他语言中,如C、C++、Java、C#、SmallTalk,甚至其他脚本语言如Perl,Ruby。简单的强大性,Lua不是原生的面向对象语言,但可以通过元编程支持面向对象。短小精湛,压缩后大小为350k,一首编码率为128kbps的mp3大小接近4M。

Getting Started

运行环境:二进制安装包“Lua for Windows”

编辑器:推荐Sublime(内建对lua的支持,直接可以build运行)

交互式编程

> Lua -i> Print("Hello World!")

脚本式编程,新建一个后缀名为.lua的文件,如hello.lua,内容如下

print("Hello World!")

通过在console中输入lua hello.lua来运行该lua程序(确保console当前目录与lua文件在同一个目录下)

变量

全局变量

name = "Elon Musk"

局部变量

local name = "Musk"-- 局部变量只在作用域(程序块)中起作用,典型的程序块,如下-- 1. 函数function sum(a, b)  -- 函数开始即块开始  local s = a + b  return s  -- 函数结束即块结束end-- 2. 代码块if spring_is_comming then  -- 块开始  local rocket_is_ready = true  if rocket_is_ready then    --launch_it()  end  -- 块结束end-- 3. 文件-- 文件开始即块开始local filename = "hello.lua"-- 文件结束即块结束

数据类型

-- nil, 未初始化的变量的默认值为nil,即为空print(bezos)-- numberlocal price = 1.2print(type(price))-- boolean, true or falselocal today_is_weekend = falseprint(type(today_is_weekend))-- stringbezos = "Boss of Blue Origin"print(type(bezos))-- tablevalues = {1, 4, 9, 16}for i=1,#values do  print(values[i])endpos = {x=1, y=2, z=3}print(type(pos))print(pos.x, pos.y, pos.z)-- functionfunction do_something()  step_1()  step_2()  step_3()  ...end-- userdata -- 自定义数据类型,如系统中的JointTarget、RobTarget、ToolData等

赋值

-- SpaceX 2022年发射任务launch_times = 36target_of_IM_1 = "MOON"launch_tasks = {"IM-1", "TRANSPORTER-3", "猎鹰重型USSF-44"}im_1 = {  name = "IM-1",  date = "2022-1-30",  load = "Moon Detector from Intuitive Machines"}

循环

local sum = 0-- forfor i=1,10,1 do  sum = sum + iendprint(sum)-- whilesum = 0local i = 0while i <= 10 do  sum = sum + i  i = i + 1endprint(sum)-- while breaksum = 0i = 0while true do  if i > 10 then    break  end  sum = sum + i  i = i + 1end

条件判断

if is_sunny then  -- launchelse  -- cancel the launch taskendif wind_force == 7 then  -- do somethingelseif wind_force == 8 then  -- do somethingelseif wind_force == 9 then  -- do somethingelse  -- cancelend

函数

函数是完成特定任务或功能的语句组合。可以通过名字加小括号的方式来调用指定函数。

function launch(rocket)  local ret = test()  if not ret then    return false  end  add_fuel()  load_detector()  return ignite()end

运算符

操作符

描述

+

加法

-

减法

*

乘法

/

除法

%

取余

^

幂运算

-

负号

库函数

Lua提供很多库函数,如string、os,、math、table

string

print(string.upper("Hello"))print(string.lower("Hello"))print(string.reverse("Hello"))print(string.len("Hello"))-- formatprint(string.format("The result is: %d\n", 3))-- find-- 使用正则表达式进行数据提取 {{x,y,z},{q1,q2,q3,q4}}local str = "{{1.1,1.2,1.3},{1,0,0,0}}"local _, _, x, y, z, q1, q2, q3, q4 = string.find(str, "{{([+-.%d]+),([+-.%d]+),([+-.%d]+)},{([+-.%d]+),([+-.%d]+),([+-.%d]+),([+-.%d]+)}}")if x == nil then  returnendprint(x, y, z, q1, q2, q3, q4)

其他库函数请在需要使用时自行搜索

机器人编程

主要关注以下三个方面

程序架构数据类型指令

程序架构

程序类型

描述

前台程序

即主程序,当前在程序编辑界面打开的程序。不考虑工位预约功能

后台程序

系统启动后在后台运行,不依赖于前台程序,为了安全考虑后台程序不支持运动指令。

举例说明

有一项目使用点激光(测距)来进行边缘检测,目前系统提供的SearchL函数只接收DI信号输入,如何把距离转化为DI信号?

坐标系

数据类型

数据类型

描述

JointTarget

关节位置数据,记录机器人各个关节的角度信息,单位为角度

RobTarget

空间位置,记录机器人空间目标位置信息

ToolData

工具数据,用于描述工具特征的数据,包括mounting, 位置

WobjData

工件数据,用于描述工件坐标系,包括用户坐标系和物体坐标系

LoadData

负载数据,用于描述附加到机械臂法兰的负载信息,如质量,质心位置,惯量

SpeedData

速度数据,包括直线速度,旋转速度,外轴直线速度和外轴旋转速度

ZoneData

区域数据,用于指定转弯半径

指令

MoveL([motGroup/mecName], toPoint, speed, zone, tool, wobj, [load])

其中括号包括的参数是可以省略不写的,如:

MoveL(toPoint, speed, zone, tool, wobj) 是没有毛病的。

现阶段的机器人程序都是死的,不会进行联想。使用指令前,先看清函数定义,它需要什么类型的参数,就给它什么类型的参数,不要自己想当然。

函数执行与机器人运动执行

脚本程序在执行时,是一条语句接着一条语句执行;机器人运动时,也是一个运动接着一个运动执行,在一个运动还没执行完之前不会去执行下一个运动。像MoveL这种运动指令存在一种情况,就是函数执行完了,运动还没有执行完。这就会导致MoveL之后的SetDO输出时间提前了。如果要等运动执行完再输出DO,需要在SetDO前加入

while GetDO("SYS_SERVO_BUSY") ~= 0 do    check_stop()    Sleep(10)end

以上

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