S4 · Project: Live Keyboard Drone Controller

Wat ga je maken?

±25 min

De vliegclub laat leden met de drone vliegen, maar wil twee dingen beter regelen. Ten eerste mag een toets nooit iets doen wat op dat moment onveilig is. Ten tweede wil het bestuur ná de vlucht kunnen zien wat er precies gebeurd is: wie drukte wat in, wat is er geweigerd, en waar ging het mis. Jij bouwt drone_pilot.py.

Deel A — Klaar om te vliegen?

Vóór het opstijgen gelden twee regels uit sprint 2:

De batterij is minstens 40%. Precies 40 mag nog.
De temperatuur is onder 60 °C. Precies 60 is al te warm.

Deel B — De toetsentabel

Elke toets die iets doet, staat in een tabel. Een lange if/elif-keten over toetsen is niet toegestaan: dat is precies wat US3 je afleert.

Toets	Wat gebeurt er
`w` · `s` · `a` · `d`	Vooruit · achteruit · zijwaarts links · zijwaarts rechts, steeds 50 cm.
pijltje omhoog · omlaag	Stijgen · dalen, ook 50 cm.
pijltje links · rechts	Draaien om zijn as: linksom · rechtsom, steeds 45°.
`t` · `l`	Opstijgen · landen.
`f`	Foto: het huidige beeld opslaan als PNG.
`v`	Video-opname aan of uit (een schakelaar).
`1` · `2`	Vliegsnelheid langzaam (30 cm/s) of snel (80 cm/s).
`q`	Stoppen: landen, opruimen, rapport.
iets anders	Niet herkend — melden en gewoon doorgaan.

De pijltjestoetsen zijn lastiger dan de letters. Met cv2.waitKey(1) & 0xFF uit US4 · T1 knip je de toetscode af tot één byte, en dan zijn de pijltjes niet meer van elkaar te onderscheiden. Daarvoor bestaat cv2.waitKeyEx(), die de volledige code teruggeeft. Die codes verschillen per besturingssysteem, dus je kunt ze niet uit een boekje overnemen: druk de toetsen in, print de code die je terugkrijgt, en zet jouw codes als constanten bovenaan je script.

Deel C — Wanneer mag een toets niet?

Situatie	Wat doet je console?
Bewegen of draaien terwijl de drone nog op de grond staat	Weigeren met een melding. De drone blijft staan.
Opstijgen terwijl hij al vliegt, of landen terwijl hij al staat	Weigeren met een melding.
Bewegen of draaien terwijl de batterij onder de 20% is	Weigeren. Landen, stoppen en een foto maken mogen dan nog wel.
Het drone-commando geeft een foutmelding	Opvangen, in het logboek zetten als fout, en doorgaan met de volgende toets.

Een geweigerde toets is geen crash. De console blijft draaien en de piloot ziet waaróm het niet mocht. Alleen q beëindigt de vlucht — en een noodgeval dat je zelf bedenkt in de Extra.

Deel D — Het logboek

Van élke toetsaanslag komt een regel in je logboek: een lijst van dictionaries. In zo'n regel staat minimaal welke toets het was, welk commando erbij hoorde, hoeveel centimeter of graden het was, en wat de uitkomst was: uitgevoerd, geweigerd, onbekend of fout.

Deel E — Het vluchtrapport

Na de landing print je script:

hoeveel toetsen er verwerkt zijn, en hoeveel daarvan uitgevoerd, geweigerd, onbekend of fout waren;
per commando hoe vaak het gebruikt is — met .items() over een telling die je zelf opbouwt;
de totaal gevlogen afstand in centimeters én het totaal aantal graden dat hij gedraaid heeft;
hoeveel foto's er gemaakt zijn, en of de video-opname aan het eind nog liep;
het percentage uitgevoerde toetsen, met één cijfer achter de komma;
het meest gebruikte commando;
de laatste drie regels uit je logboek.

Let op het randgeval. Een piloot die meteen q drukt, heeft nul uitgevoerde toetsen. Een percentage uitrekenen over nul toetsen kan niet. Je rapport moet dan iets zinnigs zeggen — en zeker niet crashen.

User stories

Als piloot wil ik de drone live met het toetsenbord besturen, zodat ik meteen kan bijsturen als er iets gebeurt.
Als piloot wil ik dat een toets die nu niet veilig is gewoon geweigerd wordt, zodat ik niet per ongeluk de drone tegen het plafond vlieg.
Als piloot wil ik zien wáárom een toets geweigerd werd, zodat ik weet wat ik anders moet doen.
Als piloot wil ik dat één mislukt commando de hele vlucht niet afbreekt, zodat ik de drone altijd zelf aan de grond kan zetten.
Als bestuurslid wil ik na afloop een logboek van elke toetsaanslag, zodat ik kan nagaan wat er gebeurde als er iets misgaat.
Als bestuurslid wil ik een kort rapport met tellingen per commando, zodat ik zie hoe de drone gebruikt wordt.

Planning maken

Maak een bestand project_plan.md met je planning. Beschrijf in welke stappen je dit aanpakt, hoe lang je per stap denkt nodig te hebben, waar je problemen verwacht, en welke methodes uit djitellopy en cv2 je nodig hebt. In het tabblad Ontwerpen komt er nog een onderdeel bij.

Structuur uitdenken

±35 min

Dit project heeft veel toestand: vliegt de drone al, staat turbo aan, loopt de opname, hoe vol is de accu. Wie dat niet vooraf uittekent, krijgt een lus waarin niemand meer weet wat waar verandert.

Je ontwerptabel

Neem deze tabel over in project_plan.md en vul hem in voordat je programmeert.

Wat houd je bij?	Soort (dict, lijst, teller, ja/nee)	Naam	Startwaarde	Wanneer verandert het?
Welke toets hoort bij welke beweging	…	…	…	…
Welke toets hoort bij welke actie (opstijgen, landen, …)	…	…	…	…
Vliegt de drone op dit moment?	…	…	…	…
Welke vliegsnelheid staat ingesteld?	…	…	…	…
Loopt de video-opname?	…	…	…	…
Het logboek	…	…	…	…
Hoe vaak elk commando gebruikt is	…	…	…	…
Totaal gevlogen afstand	…	…	…	…

De lastigste keuze: van toets naar drone-commando

In US3 leerde je dat de waarde in een dispatch-dict een tekst is. Maar een tekst laat de drone niet vliegen. En een eigen functie schrijven mag nog niet — dat is sprint 5.

Toch kan het, want in Python is een methode ook gewoon een waarde die je in een dictionary kunt zetten: {"forward": tello.move_forward}. Je zoekt hem op en roept hem daarna aan met de afstand erachter. Bedenk vóór je begint: welke commando's hebben een afstand nodig en welke niet? En wat betekent dat voor het aantal tabellen dat je maakt?

En in simulatiemodus? Daar is er geen drone, dus die methodes bestaan niet. Je script moet in beide modi dezelfde lus gebruiken — niet twee keer dezelfde code, één keer met en één keer zonder drone. Schrijf je oplossing op in project_plan.md.

Vier ontwerpvragen

Waar controleer je of een toets nu mag: vóór het opzoeken in de tabel, of erna? Wat wordt er korter van?
De batterijgrens van 20% raakt bewegingen wel en landen niet. Hoe voorkom je dat die uitzondering op vijf plekken in je code staat?
Een geweigerde toets moet óók in het logboek. Op welk moment in de ronde voeg je de logregel toe, zodat je hem nooit vergeet?
Welke telling kun je tijdens de vlucht bijhouden, en welke kun je na de landing uit het logboek halen? Wat is het voordeel van dat laatste?
Bewegen gaat in centimeters, draaien in graden. Stop je die in één tabel of in twee? Wat betekent jouw keuze voor de code die het commando uitvoert?

Controleer je ontwerp op papier

Neem de toetsenreeks die onderaan deze pagina al ingevuld staat en loop hem met je tabel in de hand na. Schrijf per toets op wat er gebeurt en hoe je logregel eruitziet. Vergelijk daarna met het blok onderaan.

Bouwen: stap voor stap

±100 min

Bouw eerst alles in simulatiemodus: de toetsen komen dan uit een lijst in je eigen code en de batterij zakt met een vast aantal procent per toets. Zo kun je elke situatie herhaalbaar testen, ook die waarin de accu bijna leeg is. Pas in stap 6 gaat de echte drone aan.

Stap 1 — Constanten, tabellen en simulatiemodus 15 min

Zet de grenzen en afstanden bovenaan als constanten, samen met je toetsentabellen. Voeg de simulatieschakelaar toe plus testwaarden: een reeks toetsen, een startbatterij, een temperatuur en hoeveel procent de batterij per toets zakt.

Test: print je tabellen en controleer dat elke toets uit deel B er precies één keer in staat. Druk daarna in een klein testscriptje je pijltjestoetsen in en noteer welke codes jouw computer teruggeeft.

Stap 2 — Klaar om te vliegen 10 min

Schrijf de twee guards van deel A, met een melding die de gemeten waarde en de grens noemt.

Test: batterij 39 stopt, 40 gaat door. Temperatuur 59 gaat door, 60 stopt.

Stap 3 — De lus en de tabel 20 min

Maak de lus die toets voor toets afhandelt: in simulatie uit je testlijst, met de echte drone uit cv2.waitKeyEx() (die je ook de pijltjes geeft). Zoek elke toets op in je tabellen en print wat er zou gebeuren. Nog niet vliegen.

Test: een onbekende toets geeft een nette melding en de lus gaat door. q stopt de lus.

Stap 4 — Weigeren of uitvoeren 20 min

Voeg de regels van deel C toe, en houd bij of de drone vliegt en of turbo aanstaat. Zet elke toets — uitgevoerd of geweigerd — als dictionary in je logboek.

Test: begin je reeks met w: die hoort geweigerd te worden. Controleer daarna dat een pijltje links het aantal graden optelt en niet het aantal centimeters.

Stap 5 — Fouten opvangen 15 min

Zet het uitvoeren van een drone-commando in een try. Gaat het mis, dan komt de toets als fout in het logboek — inclusief wat voor fout het was — en gaat de vlucht door. Zorg dat er ná de lus altijd geland en opgeruimd wordt, ook als de piloot nooit l drukt.

Test: laat in simulatiemodus één commando expres een fout geven en controleer dat de lus gewoon doorloopt en het rapport er nog komt.

Stap 6 — Rapport en echte vlucht 20 min

Schrijf het rapport van deel E: tel per commando met een dictionary en loop er met .items() doorheen, bereken het percentage, zoek het meest gebruikte commando met een lus, en haal de laatste drie logregels met slicing. Zet daarna de simulatiemodus uit en vlieg.

Test: de basis-testrun geeft 8 uitgevoerd, 1 onbekend, 150 cm en 45°. Een reeks met alleen onbekende toetsen geeft een rapport zonder crash.

Startpunt

Meer geeft dit project je niet mee.

import cv2
from djitellopy import Tello

SIMULATION = True     # True = toetsen uit een testlijst, False = de echte drone

Zo ziet een rapport eruit

========================================
  VLUCHTRAPPORT
========================================
  Toetsen verwerkt  : 9
  Uitgevoerd        : 8
  Geweigerd         : 0
  Onbekend          : 1
  Fout              : 0
----------------------------------------
  takeoff  : 1x
  forward  : 2x
  up       : 1x
  cw       : 1x
  photo    : 1x
  land     : 1x
  quit     : 1x
----------------------------------------
  Gevlogen afstand  : 150 cm
  Gedraaid          : 45 graden
  Foto's gemaakt    : 1
  Opname aan einde  : nee
  Uitgevoerd        : 88.9%
  Meest gebruikt    : forward
  Laatste drie      : x (onbekend), l (uitgevoerd), q (uitgevoerd)
========================================

De opmaak mag je zelf bepalen, zolang alle onderdelen van deel E erin staan.

Tello & OpenCVSprint 4 · Project

Methode	Wat het doet	Geeft terug
tello.get_battery()	Batterijpercentage	int (0–100)
tello.get_temperature()	Temperatuur van de drone	int (°C)
tello.takeoff() / land()	Opstijgen en landen	None
tello.move_forward(x) …	Bewegen: forward, back, left, right, up, down (20–500 cm)	None
tello.rotate_clockwise(g)	Draait g graden rechtsom; `rotate_counter_clockwise` linksom	None
tello.set_speed(x)	Vliegsnelheid, 10–100 cm/s	None
tello.streamon() / streamoff()	Videostream aan en uit	None
tello.get_frame_read()	Frame-lezer; `.frame` is het nieuwste beeld	object
cv2.waitKey(1) & 0xFF	Welke letter is er ingedrukt (255 = geen)	int
cv2.waitKeyEx(1)	Volledige toetscode — nodig voor de pijltjes (-1 = geen)	int
cv2.imwrite(naam, img)	Slaat een frame op als bestand	bool
cv2.VideoWriter(...)	Video opnemen; `.write(frame)` en `.release()`	object
cv2.imshow(naam, img)	Toont het beeld in een venster	None
cv2.putText(...)	Zet tekst op een frame	frame
cv2.destroyAllWindows()	Sluit de vensters	None

Bouw op, gooi niet om. Voeg per stap één ding toe en draai daarna meteen in simulatiemodus. Een lus met vier soorten toestand in één keer uitschrijven kost je meer tijd dan zes keer opnieuw draaien.

Testen & testverslag

±55 min

Maak een bestand test_report.md; alles op dit tabblad komt daarin te staan.

Testen op de grens — en op de volgorde

Grenswaarden ken je: 39, 40 en 41 bij de batterij, 59 en 60 bij de temperatuur. Bij een console komt er iets bij: de volgorde van de toetsen. Dezelfde toets hoort de ene keer wél en de andere keer niet te werken. w vóór t is iets anders dan w erna. Test dus niet alleen losse waarden, maar ook volgordes: bewegen voor het opstijgen, twee keer opstijgen, landen zonder te vliegen, turbo aan en weer uit.

1. De vaste testgevallen

Draai deze acht gevallen in simulatiemodus en vul de laatste kolom in.

#	Toetsen	Start	Temp	Zakt per toets	Verwacht	Werkelijk
T1	`t w w up cw f x l q`	80	40	2	8 uitgevoerd, 1 onbekend, 150 cm, 45°	invullen…
T2	`t w q`	39	40	2	Stopt vóór het opstijgen (batterij)	invullen…
T3	`t w q`	40	40	2	Vliegt: 40 mag nog	invullen…
T4	`t w q`	80	60	2	Stopt vóór het opstijgen (temperatuur)	invullen…
T5	`w up t w q`	80	40	2	De eerste twee toetsen worden geweigerd	invullen…
T6	`t t w l q`	80	40	2	Tweede `t` geweigerd: hij vliegt al	invullen…
T7	`t w w w w w w w w w w q`	42	40	5	Bewegen stopt zodra de batterij onder 20% zakt	invullen…
T8	`x y z`	80	40	2	Niets uitgevoerd; rapport zonder crash	invullen…

T7 is de interessantste. Kijk niet alleen naar het aantal geweigerde toetsen, maar ook naar de eerste toets die geweigerd wordt. Zakt de batterij bij jou één toets later of eerder onder de 20%, dan telt je batterij op het verkeerde moment af.

2. Zes eigen testgevallen

Bedenk er zelf zes bij en zet ze in dezelfde tabelvorm in je verslag. Eisen:

Minstens twee gaan over de volgorde van toetsen, niet over een waarde.
Minstens één test het draaien: klopt het aantal graden in je rapport, en staat het los van de centimeters?
Minstens één test de twee snelheden.
Minstens één test landen terwijl de drone al op de grond staat.
Minstens één test een reeks met alleen onbekende toetsen. Klopt het percentage dan nog?
Schrijf bij elk geval één zin: waarom is dit geval de moeite waard?

Controleer je verwachting met het blok onderaan deze pagina, vóórdat je naar je eigen uitvoer kijkt.

3. Sloop je eigen script — vangen je tests het?

Maak een kopie van je werkende script en bouw deze vijf fouten in, één tegelijk. Draai bij elke fout al je veertien testgevallen opnieuw.

#	Wat je kapotmaakt
1	Haal de fallback uit het opzoeken: gebruik vierkante haken in plaats van `.get()`.
2	Zet de logregel alleen bij een uitgevoerde toets, niet bij een geweigerde.
3	Vergeet de vlieg-toestand bij te werken na het landen.
4	Maak de batterijgrens voor bewegen inclusief in plaats van exclusief.
5	Vang bij het uitvoeren van een commando álle fouten op, ook die van je eigen code (een kale `except` zonder soort).

Noteer per fout: welke testgevallen faalden, crashte het script of gaf het stil een fout antwoord, en welk testgeval hem het duidelijkst vangt. Vangt geen enkel geval hem, bedenk er dan een bij.

Fout 5 is de gemeenste. Een kale except vangt ook je eigen tikfouten op. Je script lijkt dan gewoon te werken, terwijl er in het logboek "fout" staat bij een toets die het prima had moeten doen. Beschrijf hoe je dat zou merken.

4. Vliegen met de echte drone

Zet de simulatiemodus uit en vlieg, met minstens twee meter vrije ruimte en een volle accu. Gebruik dezelfde toetsenreeks als in T1. Noteer in je verslag of het rapport hetzelfde zegt als in simulatie, en wat er anders was.

Eén verschil om op te letten. cv2.waitKey() geeft 255 als er géén toets is ingedrukt — en dat gebeurt bij verreweg de meeste rondes. Komt er bij jou ineens een rij "onbekende toets"-meldingen voorbij, dan filter je die 255 niet weg.

Wat lever je in?

±15 min

Loop eerst alle criteria langs. Voldoet alles, push dan naar GitHub en stuur de link naar je docent.

📁 Bestanden in je repo

drone_pilot.py — het hoofdscript
project_plan.md — planning, ontwerptabel, de vier ontwerpvragen, je oplossing voor de simulatiemodus en de reflectie
test_report.md — beide testtabellen, de vijf ingebouwde fouten en het verslag van de echte vlucht
Een filmpje of een paar foto's van de echte vlucht
requirements.txt en .gitignore (met minimaal .venv/)

Acceptatiecriteria

Deel A en B · starten en toetsen

Alle grenzen en afstanden staan als UPPER_CASE-constanten bovenaan; nergens verderop een los getal.
De twee guards staan vóór het opstijgen, met de gemeten waarde én de grens in de melding.
Elke toets uit deel B zit in een tabel; er is geen if/elif-keten over toetsen.
Opzoeken gebeurt met .get(), zodat een onbekende toets nooit een KeyError geeft.

Deel C · weigeren

Bewegen voor het opstijgen, dubbel opstijgen en landen zonder te vliegen worden alle drie geweigerd met een melding.
Onder de 20% batterij worden bewegingen geweigerd, maar landen en stoppen nog toegestaan.
Turbo verdubbelt de afstand van 50 naar 100 cm en kan ook weer uit.

Deel D en E · logboek en rapport

Het logboek is een lijst van dictionaries; élke toets levert een regel op, ook een geweigerde of onbekende.
Elk drone-commando staat in een try met een except op een specifiek fouttype; na een fout gaat de vlucht door.
Na de lus wordt altijd geland en opgeruimd, ook als de piloot nooit l drukt.
De telling per commando wordt met .items() geprint; het percentage heeft één cijfer achter de komma.
De laatste drie logregels komen uit slicing; bij nul verwerkte bewegingen crasht het rapport niet.

Testen

Alle acht vaste testgevallen geven de verwachte uitkomst; de kolom "Werkelijk" is ingevuld.
Er staan zes eigen testgevallen in het verslag die aan alle eisen voldoen, elk met een verantwoording.
Alle vijf de ingebouwde fouten zijn uitgevoerd en beschreven, inclusief welke stil bleven.
Er staat een verslag van de echte vlucht in test_report.md.

Reflectie — drie vragen

Beantwoord ze kort onderaan je project_plan.md:

Welke toestand (vliegt hij, turbo, opname) was het lastigst bij te houden, en waaraan merkte je dat?
Je logboek is een lijst van dictionaries. Wat kon je daardoor ná de vlucht uitrekenen wat je tijdens de vlucht niet had kunnen bedenken?
De club wil er een toets bij. Welke plekken in je script moet je dan aanpassen — en hoeveel waren dat geweest met een if/elif-keten?

Extra — alleen als je klaar bent

±30 min

Breek elkaars console

Een console die alleen werkt bij nette invoer, is geen console.

Deel 1 — maak je script bestand tegen rare situaties

Een reeks zonder q aan het eind: stopt je script netjes als de toetsen op zijn?
Een reeks van honderd toetsen terwijl de batterij al bij de dertigste op is.
Een hoofdletter W in plaats van w. Wat doe je ermee: weigeren, of net als de kleine letter behandelen?
Een pijltjestoets op een andere computer, waar hij een andere code heeft. Hoe merk je dat, en wat doe je eraan?
Een noodstop: bedenk zelf een toets die de drone onmiddellijk laat landen, ook als hij midden in een beweging zit.

Deel 2 — ruilen met een klasgenoot

Geef je script aan iemand anders en probeer een kwartier lang met rare toetsenreeksen diens console onderuit te halen of een fout rapport te laten printen. Noteer elke reeks die iets kapotmaakt. Zet beide lijstjes in je test_report.md en repareer wat er bij jou gevonden is.

Acceptatiecriteria

Geen van de vier situaties uit deel 1 laat het script crashen of een verkeerd rapport geven.
Je keuze bij hoofdletters staat in je verslag, met je argument.
De noodstop werkt en komt herkenbaar in het logboek terecht.
In je testverslag staan beide lijstjes, en alles wat een ander bij jou vond is gerepareerd of je legt uit waarom niet.

Nieuwe techniek nodig? Nee — dispatch-dict, .get(), .items(), try/except en cv2.waitKey() ken je uit deze sprint; lijsten, slicing en guards uit sprint 2 en 3.

Project: Live Keyboard Drone Controller

Wat ga je maken?

Deel A — Klaar om te vliegen?

Deel B — De toetsentabel

Deel C — Wanneer mag een toets niet?

Deel D — Het logboek

Deel E — Het vluchtrapport

User stories

Planning maken

Structuur uitdenken

Je ontwerptabel

De lastigste keuze: van toets naar drone-commando

Vier ontwerpvragen

Controleer je ontwerp op papier

Bouwen: stap voor stap

Stap 1 — Constanten, tabellen en simulatiemodus 15 min

Stap 2 — Klaar om te vliegen 10 min

Stap 3 — De lus en de tabel 20 min

Stap 4 — Weigeren of uitvoeren 20 min

Stap 5 — Fouten opvangen 15 min

Stap 6 — Rapport en echte vlucht 20 min

Startpunt

Zo ziet een rapport eruit

Testen & testverslag

Testen op de grens — en op de volgorde

1. De vaste testgevallen

2. Zes eigen testgevallen

3. Sloop je eigen script — vangen je tests het?

4. Vliegen met de echte drone

Wat lever je in?

Reflectie — drie vragen

Extra — alleen als je klaar bent

Breek elkaars console

Deel 1 — maak je script bestand tegen rare situaties

Deel 2 — ruilen met een klasgenoot

Wat hoort eruit te komen?