lua语言应用领域（Lua语言在机器人领域的应用入门）
lua语言应用领域（Lua语言在机器人领域的应用入门）编辑器：推荐Sublime（内建对lua的支持，直接可以build运行）运行环境：二进制安装包“Lua for Windows”谁在使用LuaLua的特点Getting Started
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：https://www.lua.org/
Lua的入门教程：
- https://www.lua.org/pil/contents.html
- https://www.w3cschool.cn/lua/
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)
-- number
local price = 1.2
print(type(price))
-- boolean true or false
local today_is_weekend = false
print(type(today_is_weekend))
-- string
bezos = "Boss of Blue Origin"
print(type(bezos))
-- table
values = {1 4 9 16}
for i=1 #values do
print(values[i])
end
pos = {x=1 y=2 z=3}
print(type(pos))
print(pos.x pos.y pos.z)
-- function
function 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 = 36
target_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
-- for
for i=1 10 1 do
sum = sum i
end
print(sum)
-- while
sum = 0
local i = 0
while i <= 10 do
sum = sum i
i = i 1
end
print(sum)
-- while break
sum = 0
i = 0
while true do
if i > 10 then
break
end
sum = sum i
i = i 1
end
条件判断
if is_sunny then
-- launch
else
-- cancel the launch task
end
if wind_force == 7 then
-- do something
elseif wind_force == 8 then
-- do something
elseif wind_force == 9 then
-- do something
else
-- cancel
end
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"))
-- format
print(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
return
end
print(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
