索尼 toio™ 应用创意开发征文互动小企鹅

前言

toio™ 是一款创新的游戏玩具，可以提供丰富多样的游戏和应用体验，激发用户的创造力和想象力。

我认为可以利用 toio™ 可编程和物理互动的特性来设计一款小企鹅儿童玩具供小朋友玩耍。打开小企鹅儿童玩具的开关，它可以在地面上进行圆周运动围着小朋友转圈，或者跟随小朋友的脚步进行有规律的前进和后退。如果小朋友对 toio™ 发出语音指令，toio™ 可以发出有规律的小企鹅叫声对孩子进行回应，增加趣味性。另外还可以利用 toio™ 灯光的特性来模拟小企鹅的表情变化，让孩子在表情上跟玩具进行互动，锻炼孩子的专注力。

toio™创意基础套件包括：一个toio™核心Q宝充电器和两个立方体小机器人toio™核心Q宝。

小企鹅的圆周运动

toio™ 内置位置传感器、加速度传感器和高性能马达，我打算先给 toio™ 设置一下位置坐标，然后让它按照坐标以70码的速度进行圆周运动，为了让孩子能跟上它的脚步，让它在运动过程中间歇性的休息0.5秒。代码如下：

def move():
    targets = ((30, 30), (30, -30), (-30, -30), (-30, 30), (30, 30))
    print("** 激活Q宝")
    with SimpleCube() as cube:
        print("** 连接")
        for target in targets:
            target_pos_x, target_pos_y = target
            print(f"move to ({target_pos_x}, {target_pos_y})")
            success = cube.move_to(speed=70, x=target_pos_x, y=target_pos_y)
            print(f"arrival: {success}")
            if not success:
                print("Position ID missed")
                break
            cube.sleep(0.5)
    print("** 断开连接")
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打印一下它的工作日志：

我用手机记录下了它的运动过程与运动轨迹：

小企鹅的表情变化

toio™ 底部有一个小灯，正好可以利用它变色的特性来模拟一下小企鹅表情的颜色变化，我先简单的设计一下：

• 当灯光为白色的时候表示它内心充满喜悦，非常的怡然自得，代表小企鹅的喜的心情；
• 当变为红色的时候，表示它非常的开心兴奋，眉开眼笑，代表小企鹅乐的心情；
• 当变为绿色的时候，表示它非常的悲伤，眼含泪水，代表小企鹅哀的心情；
• 当变为蓝色的时候，表示它非常的愤怒，眉头紧锁，代表小企鹅怒的心情；

我们用以上四种灯光来表现小企鹅的喜怒哀乐，设计代码如下：

def color():
    print("** 激活Q宝")
    with SimpleCube() as cube:
        print("** 连接")
        print("** CUBE NAME:", cube.get_cube_name())

        print("** WHITE")
        cube.turn_on_cube_lamp(r=255, g=255, b=255, duration=2)
        print("** RED")
        cube.turn_on_cube_lamp(r=255, g=0, b=0, duration=2)
        print("** GREEN")
        cube.turn_on_cube_lamp(r=0, g=255, b=0, duration=2)
        print("** BLUE")
        cube.turn_on_cube_lamp(r=0, g=0, b=255, duration=2)
        print("** OFF")
        cube.turn_off_cube_lamp()

    print("** 断开连接")
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打印一下工作日志：

拍摄了它喜怒哀乐的灯光变化：

小企鹅的叫声

要想让小企鹅玩具跟小朋友进行互动，就必须要有语言的交互，我们可以在小朋友发出语音指令时让 toio™ 发出声音进行回应，增加游戏的趣味性与交互性，让小朋友感觉像在跟真实的动物互动一样有趣，让小朋友彻底爱上这款小企鹅玩具。下边是我让toio™ 模拟小企鹅发出声音的代码：

def sound():
    print("** 激活Q宝")
    with SimpleCube() as cube:
        print("** 连接")
        print("CUBE NAME:", cube.get_cube_name())

        cube.play_sound(note=80, duration=25, wait_to_complete=False)
        cube.sleep(2)
        cube.play_sound(note=70, duration=120, wait_to_complete=False)
        cube.sleep(2)
        cube.play_sound(note=80, duration=200, wait_to_complete=False)
        cube.sleep(2)
        print("stop")
        cube.stop_sound()
   
    print("** 断开连接")
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手机拍摄的模拟叫声的视频：

综合实现

最后，我们把上边提到的三种特性结合起来，实现最终的小企鹅儿童玩具：让它在进行圆周运动的同时，发出叫声与小朋友进行互动，然后搭配上表情的变化。

以下是我们实现的部分代码：

def test():
    targets = ((30, 30), (30, -30), (-30, -30), (-30, 30), (30, 30))
    with SimpleCube() as cube:
        # 游戏主循环
        while True:
            for target in targets:
                target_pos_x, target_pos_y = target
                print(f"move to ({target_pos_x}, {target_pos_y})")
                # 运动轨迹
                success = cube.move_to(speed=70, x=target_pos_x, y=target_pos_y)
				# 灯光闪烁
				cube.turn_on_cube_lamp(r=255, g=0, b=0, duration=20)
				# 发出叫声
				cube.play_sound(note=80, duration=20, wait_to_complete=False)
                print(f"arrival: {success}")
                if not success:
                    print("Position ID missed")
                    break
				cube.sleep(0.5)
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手机拍摄的模拟小企鹅运动-发声-表情变化的视频：

总结

经过以上的设计，我们的互动小企鹅的雏形就已经实现了。虽然这只是一个简单地互动小企鹅，但是我相信toio™的能力不仅于此，未来我们可以不断完善小企鹅的功能：让它根据小朋友的行进速度进行有规律的调整，在与小朋友的互动过程中对小朋友的表现进行语言性的鼓励，还可以给小朋友唱几首儿歌，背几首古诗。想到这里，我已经对它未来能陪伴女儿进行趣味性的互动产生了美好的向往。看到这儿，我设计的互动小企鹅你会给你家的小宝贝安排一波不？