3.1.1　创建平面图

地图可以看作一个使用几何形状、图标或颜色表示对象或机器人环境的简单二维规划图或平面图。对于这种类型的简单地图，描绘精确的尺度不是那么重要，但是对象和空间应该有某种类型的相对尺度。

使用直线来划定区域，确定测量系统，确保测量系统与API函数一致。使用箭头和测量值标记面积、对象和机器人足迹的大小。最好使用一个矢量图形编辑器创建地图，我们使用的是Libre Office Draw。对于BR-1，图3-2给出了机器人环境的一个简单的平面规划图。

在图3-2中，指定了感兴趣的对象：机器人、桌子和桌上蛋糕的位置。平面图标记了面积和机器人足迹的大小。左下角标记为（0，0），右上角标记为（300，400），区域大小以cm为单位。对象与BR-1之间的距离也予以标记。虽然该平面图没有用比例尺绘制，但是长度和宽度有一个相对关系。BR-1的足迹长度为50cm，宽度为30cm。

BR-1将要点燃蛋糕上的蜡烛。蛋糕位于400cm×300cm区域的中心。在100cm×100cm桌子上放着直径为30cm的蛋糕。这意味着BR-1机器人的手臂要从桌子边缘伸到X维度中最远一点的蜡烛，应该至少有53cm长。机器人手臂到末端作用器前端的最大扩展为80cm，并且打火机的长度额外增加了一个10cm。这项任务还依赖于以下更多考虑：

图3-2　针对BR-1机器人环境的一个平面规划图

·蜡烛的高度

·蛋糕的高度

·BR-1的手臂接合点至烛芯顶端的长度

·机器人的位置

图3-3展示了如何计算点燃蜡烛所需的伸展距离。在这种情况下，它是直角三角形的斜边。三角形的直角边“a”是烛芯顶端至机器人手臂接合点的高度，为76cm；直角边“b”是桌子的半径加上3cm蛋糕中心点至蛋糕上最远蜡烛位置的距离，为53cm。因此，机器人手臂、末端作用器和打火机所需要的到达距离约为93cm。但是，机器人的到达距离仅有90cm，因此BR-1必须向蛋糕倾斜一点，或使用一个再长3cm的打火机点燃烛芯。

图3-3　计算作为一个直角三角形斜边的机器人手臂的长度

注释

确定机器人手臂的位置和所需的扩展远比这个简单的示例复杂，我们将在第9章进行讨论。示例中的重点是，规划图（平面图）如何帮助阐明一些重要的问题，并由此指定你的机器人任务。