Интерактивная робототехника: создание игры "Крестики-нолики" на Dobot Magician

Современные технологии позволяют сделать даже простые игры захватывающими при помощи роботов. В наше время программирование роботов становится все более популярным и доступным занятием. Одним из примеров такого творчества является реализация игры "Крестики-нолики" с использованием робота Dobot Magician.

Dobot Magician - это умный робот-манипулятор, способный выполнять различные задачи с высокой точностью. Используя его функционал и программный инструментарий, можно создать интересную игру, которая не только развлекает, но и продемонстрирует возможности современной робототехники.

Логические игры играют важную роль в развитии человека, поскольку они способствуют развитию различных навыков и качеств, таких как:

• Развитие логического мышления:

Логические игры требуют анализа, стратегического мышления, принятия решений и предвидения последствий. Эти навыки являются важными в повседневной жизни, работе и учебе.

• Улучшение когнитивных способностей:

Игры, которые требуют запоминания информации, решения задач и постановки целей, могут способствовать улучшению памяти, внимания и концентрации.

• Развитие логической обоснованности:

Логические игры помогают учиться делать обоснованные выводы, находить закономерности и применять логические законы в решении задач.

• Формирование навыков решения проблем:

Игры, где нужно находить нестандартные решения, учат мыслить творчески, преодолевать препятствия и находить выход из сложных ситуаций.

• Тренировка упорства и терпения:

 Логические задачи могут быть вызывающими и требовать времени для решения. Игроки учатся не сдаваться при первом неудачном попытке и продолжать решать задачу.

• Способствуют социальному взаимодействию:

 Некоторые логические игры могут играться в группе, что способствует развитию коммуникативных навыков, коллаборации и работе в команде.

В целом, логические игры помогают развить мышление, улучшить память, научиться организовывать свои мысли и развивать творческий потенциал. Важно выбирать разнообразные игры, чтобы стимулировать различные аспекты умственного развития и получать удовольствие от процесса игры.

В данной статье мы рассмотрим процесс создания программы на Python для игры в "Крестики-нолики" на Dobot Magician, включая шаги по программированию робота, описание игрового интерфейса и особенности взаимодействия с игроками.

"Игра в "Крестики-нолики" - это классическая логическая игра, где два игрока по очереди ставят крестики или нолики на игровом поле, стремясь выстроить линию из трех своих символов подряд по горизонтали, вертикали или диагонали. Эта игра не только развивает логическое мышление, но и тренирует стратегическое мышление и тактику.

Реализация этой игры на роботе Dobot Magician добавляет новые виды взаимодействия с техникой и позволяет увидеть игру в совершенно новом свете. При программировании робота для игры в "Крестики-нолики", его необходимо научить алгоритмам принятия решений, анализу игровой ситуации и выполнению определенных действий на поле. Это отличный способ познакомиться с основами программирования и робототехники, используя занимательный и интерактивный подход.

Изначальной задачей было создать программу для игры двух человек при помощи робота в «Крестики-Нолики». Человек дает команду, а робот рисует поле для игры, а затем также по команде игрока пошагово ставить крестики или нолики в указанные ячейки.

Программа была реализована на языке программирования Python. Рабочим инструментом является ручка. Далее следуют блоки, реализующие этапы исполнения программы

В данном блоке подключается .dll файл для взаимодействия с Dobot Magician и проверяются ошибки при подключении. При их наличии они есть, отображаются на экране. Далее задаются начальные настройки.

В данном блоке задаются глобальные переменные:

- Код победной игры

- Количество ходов у первого и второго игроков

- Строка и столбец, выбранные игроками для хода

- Размеры поля для игры

- Начальные координаты центральной точки поля, необходимые для его отрисовки.

- Массив со всеми данными для блоков.

В данной части программа запрашивает у пользователя размер поля, разбивает его на необходимое количество блоков. Затем для каждого блока рассчитывается значение начальной точки координат и записывается в массив.

В данном блоке происходит отрисовка поля с помощью функций “dobot” и заданных параметров.

В данной части программы описана отрисовка блоков в соответствии с рассчитанными нами начальными координатами для каждого блока, а также их длины и высоты.

В данной функции производится закрепление определенного знака за тем или иным игроком в соответствии с его выбором.

Данная функция производит отрисовку символа игрока в указанном блоке.

Данная функция представляет собой ход игрока: запрашивается в какую клетку нужно поставить символ. После этого происходит проверка клетки на занятость. Если клетка не занята, то её статус изменяется на занятую, при этом прописывается, какой символ помещен в клетку, добавляется ход сходившему игроку и вызывается функция отрисовки нужного символа. Если же клетка уже занята, то игрок программа выдает оповещение и просит ввести координаты другой клетки.

Данная функция отвечает за простой вывод на экран победителя.

Данная функция отрисовывает символы победы, то есть зачеркивает одной чертой те блоки, в которых была выигрышная комбинация.

Данная функция проверяет, была ли собрана выигрышная комбинация. Если да, то переменной устанавливается значение игрока, который выиграл, запускается функция отрисовки победного символа в соответствии с собранной комбинацией и возвращается код победы. Также функция проверяет не произошла ли ничья, и в случае ее наступления, объявляет о ней отдельным кодом.

Данная функция является главной, в ней вызываются все остальные. Сначала отрисовывается поле, затем запускается бесконечный цикл, в котором сначала происходит выбор символов игроками, а затем запускается основной блок игры. Основной блок состоит из хода игрока 1, затем проверки на выигрыш и далее ходит игрок 2 также с проверкой на выигрыш. Всё это происходит в еще одном бесконечном цикле, который прерывается в случае победы или ничьей.

В основной функции есть возможность начать игру заново по окончанию текущей сессии или же выйти из игры окончательно.

В последних двух строках видно, что игра запустится только, если “Dobot” был успешно подключен.

1. Программирование манипулятора в срeде COOGLE BROCKLY: DOBOT MAGICIAN: Образовательная инженерная платформа/ О.А. Горнов. – М.: Издательство «Экзамен», 2021. – 188[1] с.
2. Dobot Magician. Руководство пользователя. — М.: ИНТ, 2018. — 114 с.
3. Заяц А. В., Зубиков А. А. Использование Dobot Magician для формирования инженерного мышления у учащихся 7-8 классов // Научные высказывания. 2023. №10 (34). С. 40-43.
4. Заяц А. В. Манипулятор Dobot Magician как средство профессионального самоопределения учащихся 5-8 классов // Научные высказывания. 2023. №7 (31). С. 26-28.