我们如何借助行进距离和运动方向获得坐标？

Question

假设我有一个数组

sensor_data=[10,0,5,1,10,1,20,1,20,1,15]

现在在此：

0表示机器人/无人机向右转，

1表示机器人/无人机左转。

剩余的数字是行进的距离。

因此，根据上述阵列，机器人/无人机首先行进10厘米的距离。然后它右转。向右转后，机器人/无人机行驶5厘米，然后向左行驶。左转后行驶10厘米，依此类推。因此，最初，机器人/无人机在（0,0）。然后它直线移动，即沿y方向。因此，坐标将是（0,10）。然后，在右转后，经过5 cm后，坐标将为（-5,10）。按照这种模式，其余坐标为：（-5,20），（15,20）和（15,0）。可以编写什么代码，以便可以从上述给定数组生成这些坐标。请帮忙！

Answer 1

import numpy as np
from numpy import cos,sin,pi
import matplotlib.pyplot as plt

# Convert data into floats, for 
sensor_data = tuple(map(lambda x: float(x),[10,0,5,1,10,1,20,1,20,1,15]))

# Start at 0,0 in a 2D plane and start out in x-Direction
Starting_Position = np.array((0.,0.))
Starting_Direction = np.array((1.,0.))



def Rotation_Matrix(direction):

    '''Can be expanded for any angle of rotation in a 2D plane. Google rotation matrix in 2D space.'''

    a = {'left':pi/2,'right':-pi/2}[direction]

    matrix = np.array(((round(cos(a),7),round(-sin(a),7)),
                       (round(sin(a),7),round(cos(a),7))))

    return matrix



def DronePosition(Number_input,Current_Position,Current_Direction):

    if Number_input == 1.:
        New_Direction = Current_Direction.dot(Rotation_Matrix('left'))
        New_Position = Current_Position
    elif Number_input == 0.:
        New_Direction = Current_Direction.dot(Rotation_Matrix('right'))
        New_Position = Current_Position
    else:
        New_Position = Current_Position + Current_Direction*Number_input
        New_Direction = Current_Direction


    return New_Position,New_Direction

Drone_Path = np.zeros(shape=(len(sensor_data),2))

for step in range(len(sensor_data)):
    Drone_Path[step,0] = Starting_Position[0] 
    Drone_Path[step,1] = Starting_Position[1] 
    Starting_Position, Starting_Direction = DronePosition(sensor_data[step],Starting_Position,Starting_Direction)


fig, ax = plt.subplots(figsize=(6,6))

ax.plot(Drone_Path[:,0],Drone_Path[:,1])
plt.show()