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1.toio™介绍
索尼的toio™是一款启发创意的机器人产品，旨在通过与真实世界的互动，为各年龄段的用户提供娱乐体验。这款产品具有高度的灵活性和可定制性，可满足编程初学者、高级用户和专业开发者的多样STEAM学习和编程需求。
toio™核心Q宝是一款仅有乒乓球大小的白色立方体，但它能够创造各种广泛的应用和娱乐方式。这个开源机器人的规格和应用程序接口都是公开的，可以通过多种编程语言和平台，如JavaScript、Python、Unity和可视化编程等，来创作各种丰富的应用和创意作品。通过toio™开发者们能够以更加直观的方式与数字世界互动，通过身体动作、手势、声音等多种方式来打造创新而沉浸式的体验。
资料地址：
Python教程：https://github.com/toio/toio.py/blob/main/SETUP_GUIDE.zh.md
CSDN报道：开发创想，灵感跃动，索尼 toio™应用创意开发征集活动即将开启_CSDN资讯的博客-CSDN博客
官方网站：索尼toio™教育方案
2、创意分析
2.1 创意设计
基于toio™自动浇花系统，我们可以进一步扩展创意，打造一个智能植物养护系统。该系统可以通过传感器监测土壤湿度、空气温度以及光照强度，并根据设定的条件进行智能化的植物养护。系统可以收集并分析植物生长的数据，比如土壤湿度、光照强度和温度等。通过机器学习算法，系统可以逐渐学习不同植物的生长模式，并根据实际情况进行优化调整，以提供更加个性化的养护方案。
2.2 创意落地
在查看资料之后发现Q宝真是个玩具，没有外接接口无法接收传感器的信息，这里只能选择模拟行为。我这里直接使用Python做一个随时间衰减的土壤密度函数，等土壤密度达到临界值Q宝会发出提醒并重置土壤密度函数。总共使用两个Q宝，一个Q宝做检测土壤密度，待达到临界之后Q宝会亮起红灯，一个Q宝移动过去重置，发信息交互之后重置检测函数，后期再研究之后看是否能通过蓝牙接收真实传感器数据。
3、创意实现
3.1 环境安装
环境安装主要是跟着Github资料进行安装，主要脚本如下：
setuptools
安装setuptools软件包，命令如下：
python -m pip install setuptools --upgradetoio.py
安装toio.py软件包，命令如下：
python -m pip install toio-py --upgradebleak
安装bleak软件包，命令如下：
python -m pip install bleakipykernel
安装ipykernel软件包，命令如下：
python -m pip install ipykernel确认
在命令提示符下执行以下命令进行验证，查看toio.py是否按照成功。
python -c "import toio.scanner; print('ok')"
若屏幕中显示“ok”，说明toio.py已成功安装。
若屏幕中显示“ImportError”，说明导入失败，请尝试重新安装.wh1文件，并确保已经进入到保存该文件的目录中。 若再次显示安装失败 请检查python的版本，确保python版本为3.11及以上。
3.2 核心玩法
核心代码：
import asyncio
from asyncio import sleep
from toio import *
green_cube_location = None
red_cube_arrived = True
wait_time = 30
async def check():
global green_cube_location
global red_cube_arrived
# 获得位置
def pos_handler(payload: bytearray):
global green_cube_location
id_info = IdInformation.is_my_data(payload)
if isinstance(id_info, PositionId):
green_cube_location = id_info.center
def move_handler(payload: bytearray):
global red_cube_arrived,wait_time
motor_response = Motor.is_my_data(payload)
if isinstance(motor_response, ResponseMotorControlTarget):
print(motor_response)
red_cube_arrived = True
wait_time = 30
# 连接两个cube
dev_list = await BLEScanner.scan(2)
assert len(dev_list) == 2
detector_cube = ToioCoreCube(dev_list[0].interface)
change_detect = ToioCoreCube(dev_list[1].interface)
print("连接成功")
await asyncio.gather(detector_cube.connect(), change_detect.connect())
red = IndicatorParam(duration_ms=0, color=Color(r=255, g=0, b=0))
green = IndicatorParam(duration_ms=0, color=Color(r=0, g=255, b=0))
await asyncio.gather(
detector_cube.api.indicator.turn_on(green), change_detect.api.indicator.turn_on(red)
)
print("展示吧小宝贝")
while True:
wait_time = wait_time -1
# 时间到了，移动过去
if wait_time == 0:
await detector_cube.api.id_information.register_notification_handler(
pos_handler
)
await change_detect.api.motor.register_notification_handler(move_handler)
for _ in range(30):
if green_cube_location is not None and red_cube_arrived:
red_cube_arrived = False
print("change_detect: move to", str(green_cube_location))
await change_detect.api.motor.motor_control_target(
timeout=5,
movement_type=MovementType.Linear,
speed=Speed(
max=100,
speed_change_type=SpeedChangeType.AccelerationAndDeceleration,
),
target=TargetPosition(
cube_location=green_cube_location,
rotation_option=RotationOption.AbsoluteOptimal,
),
)
await asyncio.sleep(1)
await change_detect.api.motor.unregister_notification_handler(move_handler)
await detector_cube.api.id_information.unregister_notification_handler(
pos_handler
)
# 停一秒
await sleep(1)
print("结束，断开链接")
await asyncio.gather(detector_cube.disconnect(), change_detect.disconnect())
# 启动
asyncio.run(check())解决的问题
- 连接Q宝，进行程序上传
- Q宝进行通讯
- Q宝移动
- 土壤函数衰减和重置
- Q宝亮灯
上面代码基本上都是官方代码的拼凑，用起来还是比较简单的。
总结
1、在测试的过程中，Q宝的官网和github提供了足够的资料和翔实的代码实例，对于拥有变成经验的同学来说还是很方便的，只要稍微组合就可以开发出自己的玩法。
2、toio™当前作为小孩子的玩具是很好的，在可用的条件下做出一些有意思的事情，也能锻炼小孩的思考能力。
对于Q宝这类小机器人未来的方向应该是在于教育和培训，小型机器人可能成为教育领域的有力助手，通过个性化的教学方法和互动学习，提高孩子的学习兴趣，提升教育质量。
3、当前还是存在一些不方便的地方，比如不能联网限制了数据的获取，不能外接限制了扩展，还有就是价格略贵，作为教学工具还可以。但如果可以增加高级版本，在高级版本中可以增加一些拓展接口，这样Q宝会具有更多灵活性和扩展性，也会在未来发展的越来越好。