# 神攝手 × 樂高官方 SPIKE App（教育版 Python）範例 1：跟著色塊轉 # SharpShot × LEGO SPIKE App (Education, Python) example 1: turn to follow a colour blob # 需要把相機選單切到 相機模式 1 顏色追蹤 ・子選項 ③ 標準（XY＋面積）＝模式編號 13 # Camera menu: camera mode 1 Colour tracking, option 3 Standard (XY + area) = mode number 13 # 準備：先在相機上教「目標 1」的顏色 / teach "target 1" on the camera first # 接線 Wiring：相機 → C 孔；左輪 E、右輪 F（驅動底座）/ camera → port C; left wheel E, right wheel F # 用法：SPIKE App 新增「Python」專案，整支貼上 / new Python project in the SPIKE App, paste all of this # ===== 神攝手 讀值小工具（樂高官方 SPIKE App 3 教育版 Python，照抄就好、不用改）===== # ===== SharpShot reading helper (LEGO SPIKE App 3, Education, Python: copy as is) ===== # 相機在 SPIKE App 裡是「顏色感應器」：顏色、反射光、原始紅／綠／藍 這 5 個數字（byte 0~7）積木與 Python 都讀得到。 # device.data() 回 8 個值：byte 0、byte 1，之後 6 個 int16（byte 8~13 也讀得到，14~15 讀不到；2026-11-01 上機）。 # 「顏色」改讀 device.data() 的第 1 個值：color_sensor.color() 會把 5 換成 6（樂高的綠色），5 和 6 就分不出來。 # The camera shows up as a colour sensor: colour, reflection, raw red/green/blue (bytes 0~7). # device.data() gives 8 values: byte 0, byte 1, then 6 int16 (bytes 8~13 readable, 14~15 not; tested 2026-11-01). # The colour byte is read with device.data(): color_sensor.color() turns 5 into 6 (LEGO green). # mode = 你在相機選單切的模式編號（相機模式×10＋子選項，例 13）/ mode = camera menu mode number import color_sensor import device class UniCamApp: def __init__(self, port_number, mode): self.port = port_number self.mode = mode self.b = [0] * 8 # byte 0~7 def update(self): """讀一次最新資料 / read once""" c = device.data(self.port)[0] # byte 0（color() 會把 5 換成 6 / color() turns 5 into 6） r = color_sensor.reflection(self.port) # byte 1 rgb = color_sensor.rgbi(self.port) # 原始紅、綠、藍（各 2 byte） b = [int(c) & 255, int(r) & 255] for v in rgb[:3]: v = int(v) & 0xFFFF # 負數也換回 0~65535 b += [v & 255, v >> 8] self.b = b return True def _w(self, i): # 原始紅（i=0）、綠（1）、藍（2）的 0~65535 / raw red, green, blue word return self.b[2 + 2 * i] | (self.b[3 + 2 * i] << 8) def cell(self, color): """顏色追蹤：色 color 的格子 (X 格, Y 格)，(0, 0)＝沒找到（Y 上＝小） 模式 13、14：16×12 格（像素 ≈ 格×10−5）；模式 11、12：8×6 格（像素 ≈ 格×20−10），色 1~7""" m = self.mode if m in (13, 14): if color == 1: return (self.b[0], self.b[1]) return (self.b[2 * color - 2], self.b[2 * color - 1]) # 13：色 2~4；14：色 2 if color == 1: g = self.b[1] else: w = self._w((color - 2) // 2) g = w // 100 if color % 2 == 0 else w % 100 return (g // 10, g % 10) def size_cell(self, color): """模式 14：色 1、2 的 (寬格, 高格)（16×12 格：寬 ≈ 格×10）""" w = self._w(color) # 色 1 在原始綠、色 2 在原始藍 return (w & 255, w >> 8) def colors_found(self): """模式 11、12：找到幾色（顏色）""" return self.b[0] def hue(self, point): """座標取色：取樣點的色相碼 0~255（21：點 1~6；22、23：點 1~3）""" if self.mode == 21: return self.b[1 + point] return self.b[2 * point] def sat(self, point): """飽和度（22、23：點 1~3；22 的點 4 在反射光）""" if self.mode == 22 and point == 4: return self.b[1] return self.b[2 * point + 1] def val(self, point): """明度（23：只有點 1，在反射光；其他點在 byte 8~15）""" return self.b[1] if point == 1 else None def order(self): """照順序給色號：(左起前 6 塊的色相碼, 總塊數)""" n = min(6, self.b[0]) return (self.b[2:2 + n], self.b[0]) def line(self): """循線：(近處偏移, 遠處偏移, 角度, 路口類型, 近處線寬)；偏移、角度 −100~100（線在左＝負）""" return (self._w(0) - 100, self._w(1) - 100, self._w(2) - 100, self.b[0], self.b[1]) # ── 物體偵測（51 物體清單、52 物體詳細）：物體代碼＝色號×10＋形狀，0＝沒有；物體 1＝面積最大 ── # ── object detection (51 list, 52 detail): code = colour×10 + shape, 0 = none; object 1 = largest ── def _obj(self, i, n, modes=(51, 52)): if self.mode not in modes: raise ValueError('模式 %d 沒有這個值，要用模式 %s / not available in mode %d, use %s' % (self.mode, modes, self.mode, modes)) if not 1 <= i <= n: raise ValueError('第幾個物體要填 1~%d / object must be 1~%d' % (n, n)) def max_object(self): """byte 0~7 給幾個物體的代碼：51→3、52→2（52 的位置、大小只有物體 1）""" self._obj(1, 1) return 3 if self.mode == 51 else 2 def object_count(self): """51：畫面裡有幾個物體 0~8（顏色）/ objects in view (colour)""" self._obj(1, 1, (51,)) return self.b[0] def object(self, i): """物體 i 的代碼（51：物體 1~3；52：物體 1~2）/ object code""" if self.mode == 51: self._obj(i, 3) return self.b[1] if i == 1 else self._w(i - 1) // 100 self._obj(i, 2) return self.b[0] if i == 1 else self._w(2) & 255 def object_color(self, i): """物體 i 的色號 1~8，0＝沒有""" return self.object(i) // 10 def object_shape(self, i): """物體 i 的形狀 0~9（沒有物體也是 0）""" return self.object(i) % 10 def object_cell(self, i): """51：物體 i（1~3）的 8×6 格 (X 格, Y 格)，(0, 0)＝沒有（Y 上＝小；像素 ≈ 格×20−10）""" self._obj(i, 3, (51,)) g = self._w(0) if i == 1 else self._w(i - 1) % 100 return (g // 10, g % 10) def object_xy(self, i): """52：物體 1 的質心 (X, Y) 像素，(0, 0)＝沒有""" self._obj(i, 1, (52,)) return (self._w(0) & 255, self._w(0) >> 8) def object_size(self, i): """52：物體 1 的外框 (寬, 高) 像素""" self._obj(i, 1, (52,)) return (self._w(1) & 255, self._w(1) >> 8) def object_area(self, i): """52：物體 1、2 的面積（佔畫面 %）""" self._obj(i, 2, (52,)) return self.b[1] if i == 1 else self._w(2) >> 8 def shape_name(s, zh=False): """形狀 0~9 → 'other' 'circle' 'ellipse' 'triangle' 'square' 'rectangle' 'pentagon' 'hexagon' 'star' 'trapezoid'（zh=True 中文）""" if s is None or not 0 <= s <= 9: return None return ('其他', '圓', '橢圓', '三角', '正方', '長方', '五邊', '六邊', '星', '梯形')[s] if zh else ('other', 'circle', 'ellipse', 'triangle', 'square', 'rectangle', 'pentagon', 'hexagon', 'star', 'trapezoid')[s] def color_name(h): """色相碼 → 'red' 'orange' 'yellow' 'green' 'cyan' 'blue' 'purple' 'white' 'black'""" if h > 248: return 'black' if h > 240: return 'white' if h < 12 or h >= 220: return 'red' if h < 28: return 'orange' if h < 56: return 'yellow' if h < 100: return 'green' if h < 140: return 'cyan' if h < 180: return 'blue' return 'purple' # ===== 小工具到這裡結束 / end of helper ===== from hub import port, light_matrix import motor_pair import runloop cam = UniCamApp(port.C, 13) # 模式編號要跟相機選單一樣 / must match the camera menu BASE = 200 # 👉 可以改：前進速度（度／秒）/ forward speed (deg/s) K = 40 # 👉 可以改：偏 1 格多轉多少 / turn per grid cell of error async def main(): motor_pair.pair(motor_pair.PAIR_1, port.E, port.F) while True: cam.update() cx, cy = cam.cell(1) # 色 1 的格子：X 1~16、Y 1~12；(0, 0) = 沒看到 / grid cell if cx == 0: # 沒看到：原地轉著找 / not seen: spin to search motor_pair.move_tank(motor_pair.PAIR_1, 120, -120) light_matrix.write('?') else: error = cx - 8.5 # 畫面中間 = 8.5 格；在右 → 正 / centre = 8.5; right = positive motor_pair.move_tank(motor_pair.PAIR_1, int(BASE + K * error), int(BASE - K * error)) light_matrix.write(str(cx)) await runloop.sleep_ms(30) runloop.run(main())