相扑机器人2--机器人的状态

巡线机器人系列中，如果你的朋友问你，机器人在干嘛呢？你回答他：机器人在巡线。朋友看了一会，称赞：机器人做的很好！
现在你的朋友又问你。你回答：机器人在相扑。一会儿之后，朋友追问道：相扑就是一直转圈圈？
你可以更详细地回道：它现在正在不停地搜索目标，或者在躲避胶带、在进攻敌人。

情景分析

1. 你的朋友只观察了一小段时间，所以他只看到了机器人其中的一个状态（搜索）。这与之前编程的机器人不一样。巡线机器人只做一件事情，行动都是由传感器来直接决定的，如果传感器发生变化，立刻修改机器人的行动就行。相扑机器人做3件事情：搜索目标，进攻敌人，躲避胶带。搜索目标的时候，检测到目标应该进攻。而碰到胶带的时候，检测到目标就要视而不见了。这种差异是因为机器人当前所做的事情不同造成的。机器人一个时候只能做一件事情，符合一定条件之后，就会放下当前的事情，去做另外一件。机器人正在做什么我们叫做机器人的状态。目前看来有3个状态，搜索状态，进攻状态，躲避状态。
2. 上一节，机器人在胶带附近搜索目标时遇到了困难。搜索碰到胶带之后，要躲避胶带，机器人向相反的方向转弯。离开胶带以后，就应该搜索目标。这时方向已经设置好了，那么在没有发现目标或者再次碰到胶带之前，最好的策略就是保持转弯方向不变。而另外一个躲避胶带的方式是后退，那就要特别处理一下。要变成转弯，之后就开始搜索。同样地前进攻击目标，碰到胶带也要特殊处理。特殊处理要等到离开胶带，或者丢失目标以后再处理。我们可以while循环，一直等到条件合适，再设置机器人转弯。

流程解析

1. 读取传感器，并判断是否碰到胶带，是否发现目标，保存到变量。
2. 如果碰到胶带，并且两个传感器都在胶带上
   • 机器人开始后退
   • 用while等待后退至完全离开胶带（注意，要重新读取传感器）
   • 脱离胶带后机器人开始转弯进入搜索状态
3. 如果只有一边碰到胶带，机器人向相反的方向转弯，并不需要等待离开胶带。因为离开胶带以后也是要保持现在的方向，没什么可以做的。
4. 没有碰到胶带，目标存在，机器人前进进攻目标。并用while来等待丢失目标，或者碰到胶带。（注意，要重新读取传感器）
5. 如果是因为碰到胶带而离开了while循环，不做处理，再次进入loop函数时，由碰到胶带的代码来处理。如果是因为目标丢失，则要控制机器人开始转弯，进入搜索状态。
6. 重复执行以上步骤

参考程序

只需要修改loop函数

void loop() {
    readSensor();
    if (SL || SR) {
        if (SL && SR) { //两个传感器都碰到了胶带
            while (SL || SR) {  //循环等待离开胶带
                L.backward(150);  //后退
                R.backward(150);
                readSensor();  //读传感器，更新状态变量
            }
            if (random(2)) {//离开胶带后，随机转弯
                L.forward(100);  //右转
                R.backward(100);
            } else {
                L.backward(100);  //左转
                R.forward(100);
            }
        } else if (SL) {     //左边传感器碰到胶带
            L.forward(100);  //右转
            R.backward(100);
        } else if (SR) {      //右边传感器碰到胶带
            L.backward(100);  //左转
            R.forward(100);
        }
    } else {  //没有碰到胶带
        if (SU) { //发现目标
            L.forward(150);  //前进
            R.forward(150);  //前进
            while (SU) { //等待丢失目标
                readSensor();
                if (SL || SR) break;
            }
            //如果是因为丢失目标退出while，需要设置机器人转弯
            if (!(SL || SR)) {
                if (random(2)) {
                    L.forward(100);  //右转
                    R.backward(100);
                } else {
                    L.backward(100);  //左转
                    R.forward(100);
                }
            }
            // 如果是碰到胶带退出while，留给碰到胶带的代码处理。
        }
    }
}

运行结果

机器人放置在胶带围成的区域中心，打开电源，尝试放个纸盒在中间，机器人对纸盒发起进攻。在胶带附近搜索时，也可以正常搜索全部范围了。程序达到了我们的预期。

程序解读

我们用while循环来等待离开胶带、丢失目标，然后转弯进入搜索状态。但是while过程中还需要考虑传感器情况。所以代码显得比较冗长。并且如果传感器增加，或者逻辑增加。代码就会更复杂。例如我们还想要使用遥控器来控制，那么所有的while里面都要加上遥控器的判断代码。例如机器人对着一个目标进攻过程碰到胶带（目标已经出界了），我们要找新的目标，就要先等待丢失现在的目标，再等待发现新目标。代码的逻辑就会越来越复杂。

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