让机器人作出反应

循环：不用重写也能重复

第 3 周你是把每一步一条条排着写下来的。这样也行得通，但要是想让机器人查一百次传感器，你总不能把同一步写上一百遍。循环就是那种替你重复步骤的积木块。

普通的重复循环会把里面的步骤跑固定的次数，比如「重复 4 次：向前走、向右转」就能走出一个正方形。计数由循环来管，你的程序就能保持短小。

例如：重复 4 次，走出一个正方形; 重复 3 次，敲三下门; 重复 10 次，一点一点往前挪并查看

无限循环和「重复直到」循环

无限循环会把里面的步骤一遍遍地重复下去，自己永远不停：一直跑到你把程序停掉。机器人靠无限循环来持续观察世界，比如「一直循环：读传感器并作出反应」。

「重复直到」循环不一样：它一直重复，直到某个条件变成真，然后停下来继续往下走。「重复直到墙很近：向前走」的意思是一直往前走，但只要墙一近，就跳出循环。

例如：一直循环：不停查看距离传感器; 重复直到找到线：向前走; 重复直到按钮被按下：等待

条件非真即假（布尔）

条件是一个关于外界的问题，答案只能是「是」或「否」；在编程里我们说「真」或「假」。一个只可能是真或假的值，就叫布尔值。

「墙是不是比 10 厘米还近？」就是一个条件。此刻它可能为真；一秒之后机器人挪了位置，它可能就为假了。条件就是机器人把传感器读数变成一个可以据以行动的明确「是或否」的办法。

例如：墙近不近？-> 真或假; 传感器是不是在黑线上？-> 真或假; 按钮被按下了吗？-> 真或假

「如果」和「如果/否则」：选择该做什么

「如果」积木块只有在条件为真时才执行里面的步骤。「如果墙很近，就向右转」的意思是：只有真的有墙靠近了机器人才转弯，否则就跳过这个转弯。

「如果/否则」积木块则在两个动作之间挑一个：条件为真时执行一组步骤，为假时执行另一组。「如果墙很近就向右转，否则就向前走」的意思是：机器人总会做其中一件事，具体做哪一件取决于它感知到了什么。

例如：如果跟丢了线，就转弯把它找回来; 如果/否则：墙近 -> 转弯，否则 -> 向前走; 如果物品是红色的，就转向红色的箱子

避障 = 循环 + 传感器 + 如果/否则

现在把这些拼到一起。避障就是一个无限循环：读距离传感器，再用「如果/否则」来决定，有东西靠近就避开，否则继续往前开。由于这个循环每秒重复很多次，障碍物一出现，机器人立刻就有反应。

自动泊车的汽车和扫地机器人背后就是这个套路：感知、决定、行动，一遍又一遍，永不停歇。

例如：一直循环：读距离；近了就转弯，否则向前走; 在房间里到处碰壁绕行的扫地机器人; 绕开一块石头的火星车

循线：不停查看、随时调整方向

循线要用一个朝向地面的光线或颜色传感器。深色的线比浅色的地板反射的光更少，所以传感器能分辨出「在线上」和「离开线」。机器人一遍又一遍地查看，并调整方向，让自己始终压在线上。

有一条简单的规则：如果传感器看到线，就往一边打弯；否则就往另一边打回来。机器人从来不会走出一条笔直的路，它是沿着线的边缘一路扭来扭去、时时刻刻在纠偏。这种不停查看、不停调整，就是反应式行为。

例如：仓库机器人沿着地面上的胶带行驶; 工厂里沿着彩绘线路行驶的小车; 重复直到终点标记：一路循线前进

避障可靠性测试

把机器人摆在一个障碍物前面，运行程序。记录它有没有及时避开。从同一个起点重复三次。

要测量的：三次尝试里，机器人成功避开障碍物的有几次