#はじめに
このページは，

公式SDK「Tello-Python」を試そう

の１ページです．
全体を見たい場合は上記ページへお戻りください．

#概要

前回の記事では，tello.pyのTelloクラスを使って，Tello本体のバッテリー残量を取得して表示しました．
．．．でも情報を見るだけなんて，つまらないですね．
やはりドローンを飛ばさなければ面白くありません．

今回は，キーボード入力でTelloを離着陸，移動させてみます．

#前提条件

ホームフォルダにTello-Pythonがインストールされているという前提で話を進めます．

Linuxマシンであれば　/home/(ユーザー名)/　に，Tello-Pythonというフォルダがあることになります．

詳しくは　Tello-Pythonのダウンロード　を御覧ください．

#Telloをキーボードで操縦するプログラム

##ディレクトリの作成

まずは，Tello-Pythonディレクトリの下に，新しいディレクトリTello-keyを作ります．

Tello-keyディレクトリを作成

$ cd ~/Tello-Python/
$ mkdir Tello-key
$ cd Tello-key

##ファイルをコピー

tello.pyとlibh264decoder.soを，前回のTello-batteryからコピーしてきましょう．

重要なファイルをコピー

$ cp ../Tello-battery/tello.py ./
$ cp ../Tello-battery/libh264decoder.so ./

##キーボード入力を取る方法

kbhit.pyは，コンソールでキー入力が欲しい時に便利です．

tello_state.pyでも使っているcursesライブラリでもキー入力を取ることはできますが，コンソール画面にもう１枚別の黒スクリーンが貼られている感じが嫌いな人もいるかと思います．
C言語からの人間はkbhitとgetchで十分なんですよ（笑

kbhit.pyについては，　dronekitの記事　でも紹介しています．

まずは次のリンクを右クリックし，[名前を付けて保存]の機能を使って，Tello_keyディレクトリにkbhit.pyを保存しましょう．

　　　kbhit.py

kbhit.pyの使い方は，以下の3つを満たすように書くことです．

(1) kbhit.pyをインポートする

from kbhit import *

(2) プログラムの冒頭(インポートの後)に，この２行を書く

atexit.register(set_normal_term)
set_curses_term()

(3) 永久ループ内でキー入力があるかどうかチェック（Ｃ言語と同じ書き方）

if kbhit():     # 何かキーが押されるのを待つ
    key = getch()   # 1文字取得

まさにkbhitとgetch！，古い人間にはこれで十分です（爆

##Tello操作のキー配置

「Tello_Video」と「Tello_Video_With_Pose_Recognition」の操作パネルでは，矢印キーも使って操作するキー配置になっていました．モード２の操作に似せてある感じでした．
しかし，せっかくパソコンで操作するのですから，FPSの操作系で良いじゃないですか！　やっぱり右手はマウスの上じゃないと．

というわけで，今回作成するプログラムは，下図の様な操作系にしようと思います．

TakeoffのtとLandのlだけ，頭文字のキーにしています．

##main.py

それでは，プログラム本体であるmain.pyです．

以下のコードをコピー＆ペーストするか，
ここ　を右クリックして[名前を付けて保存]機能でファイル保存してください．

main.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import tello	        # tello.pyをインポート
import time	          # time.sleepを使いたいので
from kbhit import *   # kbhit.pyをインポート

# メイン関数本体
def main():
	# kbhitのためのおまじない
	atexit.register(set_normal_term)
	set_curses_term()

	# Telloクラスを使って，droneというインスタンス(実体)を作る
	drone = tello.Tello('', 8889) 

	current_time = time.time()	# 現在時刻の保存変数
	pre_time = current_time		# 5秒ごとの'command'送信のための時刻変数

	#Ctrl+cが押されるまでループ
	try:
		while True:
			if kbhit():     # 何かキーが押されるのを待つ
				key = getch()   # 1文字取得

				# キーに応じた処理
				if key == 't':		# 離陸
					drone.takeoff()
				elif key == 'l':	# 着陸
					drone.land()
				elif key == 'w':	# 前進
					drone.move_forward(0.3)	# 0.3mなので30cm動く
				elif key == 's':	# 後進
					drone.move_backward(0.3)
				elif key == 'a':	# 左移動
					drone.move_left(0.3)
				elif key == 'd':	# 右移動
					drone.move_right(0.3)
				elif key == 'q':	# 左旋回
					drone.rotate_ccw(20)	# 20度旋回
				elif key == 'e':	# 右旋回
					drone.rotate_cw(20)
				elif key == 'r':	# 上昇
					drone.move_up(0.3)
				elif key == 'f':	# 下降
					drone.move_down(0.3)

			time.sleep(0.3)	# 適度にウェイトを入れてCPU負荷を下げる

			# 5秒おきに'command'を送って、Telloが自動終了しないようにする
			current_time = time.time()	# 現在時刻を取得
			if current_time - pre_time > 5.0 :	# 前回時刻から5秒以上経過しているか？
				drone.send_command('command')	# 'command'送信
				pre_time = current_time			# 前回時刻を更新

	except( KeyboardInterrupt, SystemExit):    # Ctrl+cが押されたら離脱
		print( "SIGINTを検知" )

	# telloクラスを削除
	del drone

# "python main.py"として実行された時だけ動く様にするおまじない処理
if __name__ == "__main__":		# importされると"__main__"は入らないので，実行かimportかを判断できる．
	main()    # メイン関数を実行

こうして，Tello_keyのディレクトリ内には，４つのファイルがあるはずです．

ファイルは4つ

$ ls
kbhit.py  libh264decoder.so  main.py  tello.py

##プログラムの実行

「Tello_battery」の時と同様に，プログラム本体はmain.pyなので，コマンドラインから実行します．

プログラムの実行

$ python main.py

ctrl+cを押すことで，プログラムを終了できます．

操作は，キーをポンっと1回叩き，次のキーを押すまでは2秒ほど待つようにしてください．FPSゲームの様な感覚でキーを押しっぱなしにするのは厳禁です！

up,down,left,right,forward,back,cw,ccwのコマンドは，完了するまで数秒かかるので，キーを押しっぱなしにしていると先行入力が貯まって暴走します．

１コマンドずつ動作確認するつもりでキーを打ってください．

##実行結果

問題なく動作すれば，以下の様になるはずです．

実行結果

$ python main.py
sent: command
sent: streamon
[h264 @ 0x25db7a0] non-existing PPS 0 referenced
[h264 @ 0x25db7a0] non-existing PPS 0 referenced
[h264 @ 0x25db7a0] decode_slice_header error
[h264 @ 0x25db7a0] no frame!
[h264 @ 0x25db7a0] non-existing PPS 0 referenced
[h264 @ 0x25db7a0] non-existing PPS 0 referenced
[h264 @ 0x25db7a0] decode_slice_header error
[h264 @ 0x25db7a0] no frame!
>> send cmd: command
>> send cmd: takeoff      ←ここでtキーをおした
>> send cmd: command
[h264 @ 0x25db7a0] concealing 1670 DC, 1670 AC, 1670 MV errors in P frame
>> send cmd: right 30      ←ここでdキーをおした
>> send cmd: command
>> send cmd: right 30      ←ここでdキーをおした
>> send cmd: down 30      ←ここでfキーをおした
>> send cmd: command
>> send cmd: land      ←ここでlキーをおした
>> send cmd: command
SIGINTを検知

5秒おきにcommandが送信されているのがわかります．
Telloは15秒間コマンドがないと自動着陸するので，それを回避する機能が効いています．

#main.pyの解説

ではmain.pyの中身を見てみます．

##shebangと文字コード指定

前回と同様にshebangと文字コード指定が書いてあります．

shebangと文字コード

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

この２行は，「おまじない」として毎回書きましょう．

##import部分

tello.pyのTelloクラスに加えて，kbhitを使いたいので，from kbhit import *が書かれています．
こう書くことで，kbhit.pyの中にあるkbhitやgetchなどの全ての関数(*アスタリスクが全てを意味している)を使うことができるようになります．

インポート

import tello		# tello.pyをインポート
import time			# time.sleepを使いたいので
from kbhit import *	# kbhit.pyをインポート

##メイン関数

メイン関数の中身は大きく分けて３つの部分に分かれています．
「初期化」「ループ」「終了処理」です．

メイン関数

# メイン関数本体
def main():
    初期化部

    ループ部

    終了処理部

それぞれ解説していきます．

###初期化部

初期化処理部

	# kbhitのためのおまじない
	atexit.register(set_normal_term)
	set_curses_term()

	# Telloクラスを使って，droneというインスタンス(実体)を作る
	drone = tello.Tello('', 8889)		# タイムアウト時間を短くし，なるべく早くキー入力に対応できるようにした

	time.sleep(0.5)		# 通信が安定するまでちょっと待つ

	current_time = time.time()	# 現在時刻の保存変数
	pre_time = current_time		# 5秒ごとの'command'送信のための時刻変数

kbhitを使うためには，プログラム開始時に2つの関数を書いておく必要があります．
これは細かいことを考えず，「おまじない」として書くものだと思っておいたほうが良いです．
（中身を理解するのはPythonに精通してから）

Telloクラスを元にdroneインスタンスを作っているのは，前回と同様です．

Telloとの通信が安定するのを待つ意味で，time.sleepで0.5秒ほど待っています．

current_time(現在時刻)とpre_time(前回時刻)は，前回と現在との時間差を計算するために必要な変数です．ループ部でこの変数を使うときには異なる値が入るのですが，初期化部の段階では両方共に同じ値を入れています．

###ループ部

while Trueで永久ループを作っています．
ctrl+cを検知してループを終了させるのはtry exceptにお任せです．

ループ部


	#Ctrl+cが押されるまでループ
	try:
		while True:
			if kbhit():     # 何かキーが押されるのを待つ
				key = getch()   # 1文字取得

				# キーに応じた処理
				if key == 't':		# 離陸
					drone.takeoff()
				elif key == 'l':	# 着陸
					drone.land()
				(略)

			time.sleep(0.3)	# 適度にウェイトを入れてCPU負荷を下げる

			# 5秒おきに'command'を送って、Telloが自動終了しないようにする
			current_time = time.time()	# 現在時刻を取得
			if current_time - pre_time > 5.0 :	# 前回時刻から5秒以上経過しているか？
				drone.send_command('command')	# 'command'送信
				pre_time = current_time			# 前回時刻を更新

	except( KeyboardInterrupt, SystemExit):    # Ctrl+cが押されたら離脱
		print( "SIGINTを検知" )

C言語と同様に，kbhit()でキーボード入力の有無，key = getch()で入力されたキーのキーコードを取り出します．if文で，キーが押された時の処理を分岐させています．
Pythonにはswitch文は無いので，if 〜　elif(else ifの意味) 〜 elif 〜の様に書くしかありません．

Telloクラスの中には，takeoff()やland()，move_なんちゃらという移動に関する関数が予め用意されています（詳しくはtello.pyのソースを読むこと）．ユーザーはdrone.takeoff()の様にドットを付けて呼びだすだけです．

またループの最後に，現在時刻current_timeと，前回時刻pre_timeとの差を調べて，5秒以上だったらTelloに'command'を送信しています．
Telloは15秒間コマンドが来ないと自動着陸して終了してしまうので，キー入力が無くても5秒おきにコマンドを出す様にしてあるのです．
コマンドを送信した時刻がpre_timeになるので，drone.send_command('command')と一緒にpre_time = current_timeを書いて時刻を更新しています．

###終了処理部
終了処理も簡単に1行です．
クラスを削除しているだけです．

終了処理部

	del drone	# telloクラスを削除

#おわりに

キーボード入力でTelloを操縦できるようにしました．
とは言え，キーを１個１個押していく感じなので，リアルタイムに操縦している感じではありませんね．

次回は，ジョイパッド/ジョイスティックを使って，ほぼリアルタイムにTelloを動かしてみようと思います．
(FPSの様にキーボードでリアルタイムに動かすのは，次のジョイスティックをやれば作れるようになります)