Python是一门功能强大的编程语言,它不仅可以用于数据处理、Web开发等领域,也可以用于图形化编程。当然,Python也可以用来画机器人。本篇文章将从多个方面详细阐述Python怎么画机器人怎么画。
一、安装必要的库
在使用Python画机器人之前,需要先安装必要的库,这里推荐用到的库是turtle和math库。其中turtle库是Python自带的库,主要用于绘制图形;math库也是Python自带的库,在画机器人时可以用到其中的一些数学函数。
1. 安装turtle库
在Python中,安装turtle库非常简单。只需要在控制台中输入下面的命令就可以:
import turtle
2. 安装math库
和安装turtle库一样,使用math库也非常简单。只需要在控制台中输入下面的命令就可以:
import math
二、基础绘图
要想画机器人,需要掌握turtle库的基本绘图函数,下面就简单介绍一下turtle库的基本绘图函数。
1. 前进和后退函数
turtle库中的forward()和backward()函数可以使画笔前进或后退n个像素。
# 向前移动100像素
turtle.forward(100)
# 向后移动100像素
turtle.backward(100)
2. 右转和左转函数
turtle库中的right()和left()函数可以使画笔向右或向左旋转n度。
# 向右旋转90度
turtle.right(90)
# 向左旋转90度
turtle.left(90)
3. 提笔和落笔函数
turtle库中的penup()和pendown()函数可以控制画笔的状态,让画笔停止绘画或开始绘画。
# 提笔
turtle.penup()
# 落笔
turtle.pendown()
4. 画圆函数
turtle库中的circle()函数可以用于画圆。
# 画半径为50像素的圆
turtle.circle(50)
三、画一个基本的机器人
有了基本的绘图函数的了解,我们开始画一个简单的机器人。
import turtle
# 画头部
turtle.pensize(3)
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.circle(50)
turtle.end_fill()
# 画眼睛
turtle.penup()
turtle.goto(-15, 0)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('white')
turtle.begin_fill()
turtle.circle(10)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(15, 0)
turtle.pendown()
turtle.begin_fill()
turtle.circle(10)
turtle.end_fill()
# 画身体
turtle.penup()
turtle.goto(-100,-70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#4B0082') # 紫色
turtle.begin_fill()
turtle.forward(200)
turtle.right(90)
turtle.forward(150)
turtle.right(90)
turtle.forward(200)
turtle.right(90)
turtle.forward(150)
turtle.end_fill()
# 画手
turtle.penup()
turtle.goto(-100,-70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.right(45)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(20)
turtle.right(90)
turtle.forward(40)
turtle.right(90)
turtle.forward(20)
turtle.right(90)
turtle.forward(60)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(100,-70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#C0C0C0')
turtle.begin_fill()
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(20)
turtle.left(90)
turtle.forward(40)
turtle.left(90)
turtle.forward(20)
turtle.left(90)
turtle.forward(60)
turtle.end_fill()
turtle.done()
四、画带掌控器的机器人
在第三部分,我们画了一个简单的机器人。这一部分,我们将在第三部分的基础上加上一个掌控器。
import turtle
# 画头部
turtle.pensize(3)
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.circle(50)
turtle.end_fill()
# 画眼睛
turtle.penup()
turtle.goto(-15, 0)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('white')
turtle.begin_fill()
turtle.circle(10)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(15, 0)
turtle.pendown()
turtle.begin_fill()
turtle.circle(10)
turtle.end_fill()
# 画身体
turtle.penup()
turtle.goto(-100,-70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#4B0082') # 紫色
turtle.begin_fill()
turtle.forward(200)
turtle.right(90)
turtle.forward(150)
turtle.right(90)
turtle.forward(200)
turtle.right(90)
turtle.forward(150)
turtle.end_fill()
# 画左手
turtle.penup()
turtle.goto(-100,-70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.right(45)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(20)
turtle.right(90)
turtle.forward(40)
turtle.right(90)
turtle.forward(20)
turtle.right(90)
turtle.forward(60)
turtle.end_fill()
# 画右手
turtle.penup()
turtle.goto(100,-70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(20)
turtle.left(90)
turtle.forward(40)
turtle.left(90)
turtle.forward(20)
turtle.left(90)
turtle.forward(60)
turtle.end_fill()
# 画掌控器
turtle.penup()
turtle.goto(-40, 75)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.right(45)
turtle.forward(80)
turtle.right(90)
turtle.forward(10)
turtle.right(90)
turtle.forward(10)
turtle.right(90)
turtle.forward(10)
turtle.right(90)
turtle.forward(60)
turtle.right(90)
turtle.forward(30)
turtle.right(90)
turtle.forward(50)
turtle.right(90)
turtle.forward(30)
turtle.right(90)
turtle.forward(10)
turtle.right(90)
turtle.forward(10)
turtle.right(90)
turtle.forward(10)
turtle.right(90)
turtle.forward(80)
turtle.end_fill()
turtle.done()
五、画一个可动的机器人
在第四部分,我们画了一个带掌控器的机器人。这一部分,我们将在第四部分的基础上实现机器人的移动功能。
import turtle
import math
# 定义机器人类
class Robot:
# 初始化机器人的参数
def __init__(self, x, y, heading=0):
self.x = x
self.y = y
self.heading = heading
# 前进函数
def forward(self, distance):
# 计算移动距离
dx = distance * math.cos(math.radians(self.heading))
dy = distance * math.sin(math.radians(self.heading))
# 移动机器人位置
self.x += dx
self.y += dy
# 绘制机器人
turtle.penup()
turtle.goto(self.x, self.y)
turtle.pendown()
turtle.setheading(self.heading)
turtle.pensize(3)
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.circle(50)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(self.x - 15, self.y)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('white')
turtle.begin_fill()
turtle.circle(10)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(self.x + 15, self.y)
turtle.pendown()
turtle.begin_fill()
turtle.circle(10)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(self.x - 100,self.y - 70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#4B0082') # 紫色
turtle.begin_fill()
turtle.forward(200)
turtle.right(90)
turtle.forward(150)
turtle.right(90)
turtle.forward(200)
turtle.right(90)
turtle.forward(150)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(self.x - 100,self.y - 70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.right(45)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(20)
turtle.right(90)
turtle.forward(40)
turtle.right(90)
turtle.forward(20)
turtle.right(90)
turtle.forward(60)
turtle.end_fill()
turtle.penup()
turtle.goto(self.x + 100,self.y - 70)
turtle.pendown()
turtle.fillcolor('#C0C0C0') # 灰色
turtle.begin_fill()
turtle.left(90)
turtle.forward(100)
turtle.left(90)
turtle.forward(20)
turtle.left(90)
turtle.forward(40)
turtle.left(90)
turtle.forward(20)
turtle.left(90)
turtle.forward(60)
turtle.end_fill()
# 控制机器人移动
def move(self, distance, angle):
self.heading += angle
self.heading %= 360
self.forward(distance)
# 创建机器人并移动
r = Robot(0, 0)
r.move(100, 90)
r.move(200, 180)
r.move(300, 270)
r.move(400, 0)
turtle.done()