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機器人齊步走
研習課程
mBot 機器人 -- mBlock 程式設計
探奇工作室 邱信仁
http://touchclassroom.blogspot.tw/
探奇 mBot
機器人實驗室
機器人齊步走
探奇 mBot
機器人實驗室
2
TOUCH mBot
目次一
□ 目次………………………………………2
□ 我可以學到………………………………3
□ 實驗室注意事項…………………………4
□ 1.我愛小貓熊(mBlock軟體安裝) …5
□ ...
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機器人實驗室
歡迎加入實驗室
有你的加入,大家可以一起進行實驗:
我可以學習到這些很棒的事:
□ 1. 物理科學知識
□ 2. 問題發現及解決問題
□ 3. 實驗探索
□ 4. 觀察學習
□ 5. 團隊合作及協調能力
□ 6. ...
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4
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實驗室注意事項
歡迎來到實驗室,請遵守下列事項:
已經瞭解的請打勾:
□ 1. 我會注意安全!
□ 2. 我會愛惜教具!
□ 3. 我會舉手發言!
□ 4. 我會和同學合作!
□ 5. 我...
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機器人實驗室
單元目標
1. Arduino
2. 創客工場 MakeBlock
第一部份:Arduino
我愛小貓熊
1. Arduino是一個單晶片控制器,2005年由義大利的團隊開發
完成,具備簡單輸出入功能的硬體平台,還...
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單元目標
1. 軟體安裝
2. 第一個mBlock程式
3. 更多變化
第一部份:軟體安裝 www.mblock.cc/download/
1. Adobe Air:Adobe Integrated Runtime...
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安裝完成後,會自動執行mBlock,螢幕畫面如上圖,分為幾個部份:
我愛小貓熊
第二部份:第一個mBlock程式
1. 工具列:程式介面調整設定
2. 舞台區:程式執行結果的表現區域。
3. 圖形命令區:控制命令就...
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機器人實驗室
圖形命令的增加、刪除及復原:
我愛小貓熊
mBlock中,所謂的程式就是使用滑鼠以拖拉方式組合各種圖形
命令,移動滑鼠游標至圖形命令上,按下滑鼠左鍵不要放開,將圖
形拖至程式區,放開滑鼠左鍵,你的第一個命令就完成了...
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機器人實驗室
任務1-1:小貓熊團團轉
圖形命令區以不同顏色分別不同類型的命令,我們先依照下面的步
驟操作:
1. 點擊命令圖形區的『事件』,選擇『當綠色旗幟被點一下』。
2. 點擊命令圖形區的『控制』,選擇『不停重複』,拖拉至...
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機器人實驗室
任務1-2:小貓熊隨意轉
1. 點擊命令圖形區的『控制』,
選擇『如果 就』。拖拉命令
放入『不停重複』的內部。
2. 再把『將轉15度』拖拉至
『如果 就』命令的內部空間。
3. 點擊命令圖形區的『偵測』,
選擇...
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機器人實驗室
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TOUCH mBot
任務1-3:貓熊吃飯聲
mBlock中有許多命令能讓角色做出不同的變化,我們先依照下面的
步驟操作:
1. 點擊命令圖形區的『聲音』,選擇『播放聲音eat』。拖拉至『將轉
15度』的下方...
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TOUCH mBot
我愛小貓熊
1.『動作』就是控
制主角的動作及位置。
2.『外觀』就是控
制主角的外表及大小。
3.『聲音』就是控
制主角的聲音及音樂。
1. 改變主角的位置,主角跑來跑去。
2. 改變...
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機器人實驗室
mBlock程式的儲存:
撰寫程式時最需要注意的一件事就是存檔。隨時記得儲存你的
辛苦成果。以下有幾種方式:
1. 選擇工具列的『檔案』,『保存專案』。(最簡單的方法)
2. 點擊視窗右上角的叉叉,關閉mBlock...
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TOUCH mBot
第一部份:Makeblock mBot 機器人套件
mBot 機器人入門套件包含下列零件:
哈囉!mBot
我是: 今天 年 月 日
單元目標
1. Makeblock mBot 機器人...
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機器人實驗室
任務目標:組裝mBot機器人
第二部分:mBot基本組裝
15
TOUCH mBot
哈囉!mBot
組裝順序:
1. 右馬達:使用十字長螺絲及螺帽
2. 左馬達:使用十字長螺絲及螺帽
3. 組裝車輪:將輪胎皮裝在...
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機器人實驗室
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TOUCH mBot
出廠程序 - 測試mBot基本功能
mBot機器人組裝完成,打開電源開關,聽到三聲音樂聲(Re, Mi,Fa),
LED燈也會跟著亮起來。
這就是『出廠程序』,具有下列功能:
1. 紅外...
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機器人實驗室紅燈停綠燈行
單元目標
1. 更新韌體(mBot)
2. 蜂鳴器與聲音
3. 三色LED燈
本章開始使用電腦 mBlock 撰寫程式控制mBot,順便瞭解mCore控制
板上的三色LED燈以及蜂鳴器。
我是: 今天 ...
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18
TOUCH mBot
3. 請點擊mBlock環境左上方工具列的『連接』
4. 勾選『序列埠連接』的序列埠號碼(COM15)。
5. 視窗頂端會顯示『序列埠連接已連接』,請點擊『更新韌體(mBot)』
韌體(...
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機器人實驗室
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TOUCH mBot
第二部份:蜂鳴器 Buzzer
蜂鳴器可以發出聲音,不同的振動
頻率有不同的高低聲音。
蜂鳴器Buzzer
唱歌機器人(任務3-1)
你可以選擇這個『播放音調』命令,
唱名 Do Re ...
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世界名曲(任務3-2)
小蜜蜂:Sol Mi Mi Fa Re Re。請大家試試看如何讓mBot發聲。
機器人的動作流程如下:
1. Sol G4 發聲0.5秒
2. Mi E4 發聲0.5秒
3. Mi E4 發...
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機器人實驗室
參數設定說明
1. 『板載』就是mCore控制板上的LED燈。
2. 『所有的』表示同時控制兩顆燈,如果選擇『左』或『右』,就是單獨
控制特定的LED燈。
3. 『亮度數值』,紅色,綠色,藍色的數值從0到255,控...
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TOUCH mBot
紅燈停綠燈行
1. 建議不要長時間注視LED燈,避免眼睛不適。
2. 亮度設定超過150以上並沒有太大差異,為節省電源著想,
亮度數值不需要太大。
LED閃燈(任務3-4)
如何控制LE...
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警車紅藍燈(任務3-5)
接下來們可以開始寫程式操控mBot機器人,紅藍燈輪流閃爍,就像
警車一樣。
機器人的動作流程如下:
1. LED 1號 亮紅色
2. LED 2號 熄滅
3. ...
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紅綠燈(任務3-6)
這些LED燈能夠混合紅藍綠基本色光,發出許多顏色的燈光。請大
家試試看如何製作紅綠燈。
機器人的動作流程如下:
1. LED 亮綠燈 3 秒
2. LED 綠燈閃爍...
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天黑黑要下雨
參數設定說明
1. 『當板載按鈕已按下』表示按下按鈕後需要執行的命令。
2. 除了『已按下』,還有『已鬆開』,共兩種不同狀態。
3. 『板載按鈕已按下』的六角水晶形命令積木...
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機器人實驗室
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TOUCH mBot
聲光表演(任務4-2)
按下板載按鈕就發出聲音,放開
板載按鈕就停止發出聲音。
程式動作流程如下:
1. 如果『按鈕已按下』 播放G4
2. 等待『按鈕已鬆開』 播放E4
1. 可以加上...
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機器人實驗室天黑黑要下雨
光線感應器 Light Sensor
光線感應器能夠偵測光源強弱,回傳的
數值範圍為 0-1023。光線越強,數字越大。
光線感應器
光線變化(任務4-3)
你可以使用這個命令,長形圓邊的數值積木命令。...
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天黑黑要下雨(任務4-4)
新增加一個角色『太陽』。太陽的
動作流程如下:
1. 如果光值大於200 太陽顯示
2. 如果光值小於200 太陽隱藏
3. 我們需要『運算』的『大於』命令。...
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Boolean Block
布林值命令,產生邏輯值的命令。
天黑黑要下雨
Reporter Block
報告命令,圓邊,數值或字串的相關命令。
C Block
C型命令。形狀像C的命令。...
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機器人實驗室超級不碰車
單元目標
1. 2.4G無線模組
2. 行進方向的控制
本章開始使用電腦控制 mBot機器人小車移動,順便瞭解超音波感應
器的應用。
第一部份:2.4G無線模組
2.4G無線模組如同無線滑鼠,電腦端使用2...
探奇 mBot
機器人實驗室
機器人趴趴走(任務5-1)
機器人的動作流程如下:
1. 機器人前進,持續轉動一秒。
2. 機器人後退,持續轉動一秒。
3. 機器人左轉,持續轉動一秒。
4. 機器人右轉,持續轉動一秒。
5. 機器人停止。
超級不...
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機器人實驗室
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TOUCH mBot
行進方向的控制(任務5-2)
遙控mBot機器人最簡單的方式就是:利用電
腦鍵盤的上下左右鍵讓mBot前後左右轉動。
拖拉『當按下空白鍵』,點擊小三角形的下
拉清單,選擇『上移鍵』,
程...
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機器人實驗室
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TOUCH mBot
另外一種控制(任務5-3)
另外一種遙控mBot機器人方式就是:按下按鍵即行動,放開按鍵即停止。
使用『等待<>』指令,等待某一狀況不成立(Not )
挑戰:
1. 增加燈光控制,左轉亮...
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機器人實驗室採香蕉
單元目標
1. 超音波感應器
2. 超音波感應器操作
3. 超音波感應器應用
本章說明超音波感應器的應用。利用超音波偵測前方障礙物的距離,
機器人能夠自動避開障礙物,保護自己,任意行走。
我是: 今天 年 月...
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機器人實驗室採香蕉
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第二部份:超音波感應器操作 (任務 6-1)
1.撰寫程式讓貓熊不斷說出超音波感應器的距離數值。你可以選擇
以USB線或是2.4G無線模組連接。
2. 請記得確認超音波感應器的連接...
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機器人實驗室採香蕉
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TOUCH mBot
任務 6-3 :採香蕉
1. 動作分析:小貓熊跳起來。
2. 使用(在1秒內,滑行到x: y:)積木命令。
3. 需要使用『運算』的『小於』邏輯判斷命令。
4. 移動滑鼠,拖拉貓熊...
探奇 mBot
機器人實驗室
第三部份:超音波感應器應用
任務 6-4 :變數與超音波數值
撰寫程式讓舞台不斷顯示超音波感應器的距離數值(公分)。
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任務 6-5 :自動避障
1. 動作分析:mBot機器人遇到障礙物就轉彎,否...
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機器人實驗室黑白黑白我勝利
單元目標
1. 巡線感應器
2. 感應器操作
3. 軌跡尋線程式
本章說明巡線感應器的應用。最終使用電腦控制 mBot機器人小車沿
遮黑白軌跡行走。
我是: 今天 年 月 日
第一部份:巡線感應器(L...
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機器人實驗室黑白黑白我勝利
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TOUCH mBot
左邊左邊左邊左邊Sensor 1 右邊右邊右邊右邊Sensor 2 巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值
黑 黑 0
黑 白 1
白 黑 2
白 白 3...
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左邊左邊左邊左邊Sensor 1 右邊右邊右邊右邊Sensor 2 巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值
黑 黑 0
黑 白 1
白 黑 2
白 白 3
黑線
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機器人實驗室阿里山小火車
單元目標
1. mBot主程式
2. 上傳到Arduino (Up to Arduino)
3. 離線執行(脫機模式)
接下來介紹直接將程式寫入mBot機器人,讓機器人單獨執行程式,
不需要電腦連線控制...
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機器人實驗室阿里山小火車
第二部份:上傳到Arduino (Upload to Arduino)
一般以電腦控制mBot時,我們使用的是『當綠旗被點一下』
的帽子命令。現在直接把程式傳到mBot執行,需要將程式開頭的
帽子命令換...
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機器人實驗室
43
TOUCH mBot
任務 7-4 :軌跡聰明巡線
1. mBot機器人沿著軌跡前進。途中有可能遇到障礙物,當機器人
遇到障礙物時,應該如何停止前進。等待排除障礙物之後,再繼
續前進。
2. 首先在程式前端加...
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機器人實驗室
44
TOUCH mBot
第一部份:前後左右
1. mBot機器人是利用兩邊馬達旋轉進行移動。想想看!當左右兩邊的
輪胎有不同的轉動速度及轉動方向時,你的機器人會有什麼動作呢?
我是: 今天 年 月 日
單元目標...
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TOUCH mBot
第二部份:轉彎程式的調整
1. 試試看!當左右兩邊的輪胎有不同的轉動速度及轉動方向時,你的機器人會有什
麼動作呢?
X2 3 4
1. 請撰寫上面2,3,4號的連續控制程式,2號動作進行...
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46
TOUCH mBot
將超音波感應器當作反應開關,然後機器人開始舞蹈動作。
任務 8-2:跳舞機器人
說明1
機器人的超音波感應器數
值小於10,機器人才會進
行後續的命令。
說明2
機器人執行的速度很快,
...
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單元目標
1. 紅外線接收器
2. 直覺遙控
3. 挑戰任務
第一部份:紅外線接收器
我問你答
1. 常見紅外線短距離的訊號傳輸,例如:電視機、冷氣機的遙控器,利用紅外線
進行編碼,傳輸特定訊號,當主機接收訊號,經...
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機器人實驗室我問你答
第二部分:遙控器按鍵
遙控器發出紅外線訊號,紅外線接收器接
收紅外線訊號後,直接解碼傳回mCore控制板。
48
TOUCH Arduino
紅外線遙控器有21顆按鍵,如下所示:
A,B,C,D,E,F等6...
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機器人實驗室我問你答
49
TOUCH Arduino
任務 9-1:利用遙控器按鍵
按下遙控器不同的按鈕會顯現不同的數值,我們可以利用這些數值為
小貓熊作一些變化。例如:移動位置,顏色特效,大小,音量。
利用『聲音』命令,加上...
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機器人實驗室我問你答
第三部分:直覺遙控
直覺遙控就是利用遙控器的上下左右按鍵,操縱機器人前進、後
退、左右轉彎。
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TOUCH Arduino
檢查紅外線接收器回傳的數值,
根據數值進行相對應的動作。
任務 9-2:測試單...
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機器人實驗室我問你答
第四部分:特殊遙控
遙控器有其他用途!能不能想一個辦法,讓別人無法遙控你的機
器人呢?
51
TOUCH Arduino
加上一連串的等待命令,等待
紅外線遙控器的按鍵,才能進行下
面的動作。例如加上下圖的...
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52
TOUCH mBot
第一部份:聰明闖迷宮
機器人會自動轉彎,讓機器人自己闖迷宮。設計一個簡單的迷宮。
我是: 今天 年 月 日
單元目標
1. 聰明闖迷宮
2. 機器人自行決定方向
任務 10-1:迷宮挑戰...
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53
TOUCH mBot
第二部份:機器人自行決定方向
機器人會自動轉彎,但都是向左轉,可以讓機器人自行決定轉彎方
向嗎?我們學習使用亂數命令。
任務 10-2:機器人的想法
1. 選擇『運算』。
2. 點擊『在...
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『更新韌體』的方法
使用mBlock撰寫程式控制mBot機器人有多種方式,如下圖:
前面三種方式,mBot需要更新韌體,如此才能接受電腦端的命令。
1. 首先將USB傳輸線連接電腦與mB...
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TOUCH mBot
恢復出廠程序 的方法
第一次組裝mBot機器人時,打開電源開關,會聽到三聲音樂聲,
LED燈也會亮起來。這就是出廠程序,有紅外線遙控器功能:
1. A鍵:遙控模式,可以使用上下左右鍵遙控...
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2017 探奇 mBot mblock 機器人齊步走 15小時課程講義 v7

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探奇工作室 邱信仁
2017 探奇 mBot mblock 機器人齊步走 15小時課程講義 v7
不論是寒暑假機器人營隊或是一般上課都可以使用,創用cc授權

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2017 探奇 mBot mblock 機器人齊步走 15小時課程講義 v7

  1. 1. 機器人齊步走 研習課程 mBot 機器人 -- mBlock 程式設計 探奇工作室 邱信仁 http://touchclassroom.blogspot.tw/ 探奇 mBot 機器人實驗室 機器人齊步走
  2. 2. 探奇 mBot 機器人實驗室 2 TOUCH mBot 目次一 □ 目次………………………………………2 □ 我可以學到………………………………3 □ 實驗室注意事項…………………………4 □ 1.我愛小貓熊(mBlock軟體安裝) …5 □ 2.哈囉!mBot(基本組裝) …………14 □ 3.紅燈停綠燈行(三色LED燈) ………17 □ 4.天黑黑要下雨(光源感應器)………25 □ 5.超級不碰車(馬達控制) …………30 □ 6.採香蕉(超音波感應器) …………34 □ 7.黑白黑白我勝利 (巡線感應器) ……38 □ 8.阿里山小火車 (軌跡尋線)………41 □ 9.我問你答(紅外線遙控器)…………47 □ 10.宇宙無敵遙控車(紅外遙控) ……52 mBot 機器人實驗課程 探奇自然科學工作室 邱信仁老師 阮美淑老師 編著 https://www.facebook.com/groups/mBotQA/
  3. 3. 探奇 mBot 機器人實驗室 歡迎加入實驗室 有你的加入,大家可以一起進行實驗: 我可以學習到這些很棒的事: □ 1. 物理科學知識 □ 2. 問題發現及解決問題 □ 3. 實驗探索 □ 4. 觀察學習 □ 5. 團隊合作及協調能力 □ 6. 其他: mBot 機器人實驗課程 3 TOUCH mBot
  4. 4. 探奇 mBot 機器人實驗室 4 TOUCH mBot 實驗室注意事項 歡迎來到實驗室,請遵守下列事項: 已經瞭解的請打勾: □ 1. 我會注意安全! □ 2. 我會愛惜教具! □ 3. 我會舉手發言! □ 4. 我會和同學合作! □ 5. 我還會 mBot 機器人實驗課程
  5. 5. 探奇 mBot 機器人實驗室 單元目標 1. Arduino 2. 創客工場 MakeBlock 第一部份:Arduino 我愛小貓熊 1. Arduino是一個單晶片控制器,2005年由義大利的團隊開發 完成,具備簡單輸出入功能的硬體平台,還有專用的軟體開 發環境(IDE)。符合開源精神,全部以創用CC授權。 2. Arduino官網網址:http://arduino.cc/ 3. Arduino有許多不同設計的控制板,可以搭配感應器及馬 達等電子零件,創作出許多有趣的互動裝置。 5 TOUCH mBot 第二部分:創客工場 MakeBlock 創客工場Makeblock 開發 mBot 機器人套件,利用合金鋁件作為機器人骨架,搭 配自行開發的 mCore 控制板(base on UNO),附加超音波感應器及紅外線巡線感 應器,做成有趣的智慧型機器車。 程式撰寫使用 mBlock,一套以Scratch 2.0為基礎的圖控軟體開發環境,讓大小朋 友可以快速上手,學習程式設計,創作有趣的互動裝置。
  6. 6. 探奇 mBot 機器人實驗室 單元目標 1. 軟體安裝 2. 第一個mBlock程式 3. 更多變化 第一部份:軟體安裝 www.mblock.cc/download/ 1. Adobe Air:Adobe Integrated Runtime (AIR) 跨平台的 執行環境。 2. mBlock.exe:以Scratch為主的圖控式程式設計環境,內 部可以直接安裝MakeBlock的驅動程式。 3. Arduino IDE 1.6.5:Arduino官方程式開發環境 我愛小貓熊 6 TOUCH mBot 使用mBlock撰寫程式控制Arduino,首先需要安裝mBlock軟體,安裝軟體會自動 安裝所有必需的執行程式,包含: 關於關於關於關於 Scratch https://scratch.mit.edu/ Scratch 是麻省理工學院(MIT)媒體實驗室終身幼兒園團隊(LiFELONG KiNDERGARTEN)的一個計畫。它是開源的自由軟體。 在Scratch裡,您可以寫程式來完成您的「互動式故事」、電動玩具、動 畫作品 — 而且和其它人線上即時分享。 Scrach,幫助初學者學習創造性思考、系統化推理、以及團隊合作,這 些都是21世紀的生活必備技能。
  7. 7. 探奇 mBot 機器人實驗室 安裝完成後,會自動執行mBlock,螢幕畫面如上圖,分為幾個部份: 我愛小貓熊 第二部份:第一個mBlock程式 1. 工具列:程式介面調整設定 2. 舞台區:程式執行結果的表現區域。 3. 圖形命令區:控制命令就是圖形積木,直接拖拉組合。 4. 程式區:放置圖形命令,組合後就是『程式』。 5. 角色管理區:mBlock中程式所控制的主體。 1 2 3 4 5 1. 安裝之後,請確認工具列『控制板』勾選 mBot選項。 2. 也要到工具列『擴充』確認已經勾選 Makeblock選項。 7 TOUCH mBot
  8. 8. 探奇 mBot 機器人實驗室 圖形命令的增加、刪除及復原: 我愛小貓熊 mBlock中,所謂的程式就是使用滑鼠以拖拉方式組合各種圖形 命令,移動滑鼠游標至圖形命令上,按下滑鼠左鍵不要放開,將圖 形拖至程式區,放開滑鼠左鍵,你的第一個命令就完成了。 如果程式區已經有其他圖形命令,拖拉命令時,會有白色記號出現 ,提示命令即將插入的位置,圖形命令會自動連接在一起。 想刪除某一個命令圖形,有許多方式: 1. 將命令圖形直接從程式區拖回命令區。(最直接方便的方法) 2. 可以使用右鍵點擊命令圖形,會出現刪除或複製選項,選擇選 項即可刪除或複製命令圖形。 3. 點擊程式區上方的剪刀圖案,游標會變成剪刀形狀,再點擊想 消去刪除的命令方塊。 選擇刪除時,介面會同時刪除這個命令圖形下面所連接的其他命令 。如果出現不小心誤刪的情況,請選取工具列『編輯』->「反刪除 」復原現況。 8 TOUCH mBot
  9. 9. 探奇 mBot 機器人實驗室 任務1-1:小貓熊團團轉 圖形命令區以不同顏色分別不同類型的命令,我們先依照下面的步 驟操作: 1. 點擊命令圖形區的『事件』,選擇『當綠色旗幟被點一下』。 2. 點擊命令圖形區的『控制』,選擇『不停重複』,拖拉至『當被點 一下』的下方,命令圖形會自動接合。 3. 點擊命令圖形區的『動作』,選擇『將轉15度』,拖拉命令放入 『不停重複』的內部。 我愛小貓熊 你的程式完成了,請點擊程式的『當綠色旗幟被點一下』命令圖形, 或是點擊舞台區右上角的綠色旗幟,程式立刻開始執行。 9 TOUCH mBot
  10. 10. 探奇 mBot 機器人實驗室 任務1-2:小貓熊隨意轉 1. 點擊命令圖形區的『控制』, 選擇『如果 就』。拖拉命令 放入『不停重複』的內部。 2. 再把『將轉15度』拖拉至 『如果 就』命令的內部空間。 3. 點擊命令圖形區的『偵測』, 選擇『空白鍵被按下了 嗎?』,拖拉至『如果 就』 命令的六角形空格。 我愛小貓熊 看到小貓熊轉動了嗎?想停止程式請按下紅色八角形的停止符號。 貓熊可能停在頭上腳下的狀況,你可以點擊『動作』的『面向90度 方向』,小貓就會直直站好,恢復原始姿態。 小貓熊轉得很高興,我們也看得暈頭轉向,可以讓我們控制 小貓,決定何時轉動嗎?依照下面的步驟操作: 10 TOUCH mBot
  11. 11. 探奇 mBot 機器人實驗室 11 TOUCH mBot 任務1-3:貓熊吃飯聲 mBlock中有許多命令能讓角色做出不同的變化,我們先依照下面的 步驟操作: 1. 點擊命令圖形區的『聲音』,選擇『播放聲音eat』。拖拉至『將轉 15度』的下方,『如果…就…』命令的內部空間會自動擴大。 我愛小貓熊 你的程式完成了,請點擊程式的『當 被點一下』命令圖形,或是點 擊舞台區右上角的綠色旗幟,程式立刻開始執行。有叫聲了嗎? 試試其他的指令吧!^^ 點擊綠色旗幟,開始執行程式, 這次貓熊不會自己動,請按下鍵盤的 空白鍵,看到小貓熊轉動了嗎? 放開空白鍵,貓熊就不會轉動。 想停止程式,同樣請按下紅色八角形的停止符號。小貓可能停在頭 上腳下的狀況,你可以點擊『動作』的『面向90度方向』,小貓就會直 直站好,恢復原始姿態。
  12. 12. 探奇 mBot 機器人實驗室 12 TOUCH mBot 我愛小貓熊 1.『動作』就是控 制主角的動作及位置。 2.『外觀』就是控 制主角的外表及大小。 3.『聲音』就是控 制主角的聲音及音樂。 1. 改變主角的位置,主角跑來跑去。 2. 改變主角的外觀,顏色,大小,造型都能夠變化。 3. 控制主角的聲音,演奏音樂。 4. 設計你的劇本,分享你的表演。 任務1-4:小貓熊表演秀
  13. 13. 探奇 mBot 機器人實驗室 mBlock程式的儲存: 撰寫程式時最需要注意的一件事就是存檔。隨時記得儲存你的 辛苦成果。以下有幾種方式: 1. 選擇工具列的『檔案』,『保存專案』。(最簡單的方法) 2. 點擊視窗右上角的叉叉,關閉mBlock。如果程式曾經變動,尚 未儲存,mBlock會主動出現保存項目視窗,詢問是否需要儲存 檔案。 3. 開啟新檔案:選擇工具列的『檔案』 ,『新建專案』。開啟新檔案前,如 果程式曾經變動,尚未儲存,mBlock 會主動出現保存項目視窗,詢問是否 需要儲存檔案。 4. 如果儲存的檔名已經存在,會跳出確 認視窗,確保先前的重要檔案不會因 為檔名重複而遺失。 13 TOUCH mBot 我愛小貓熊
  14. 14. 探奇 mBot 機器人實驗室 14 TOUCH mBot 第一部份:Makeblock mBot 機器人套件 mBot 機器人入門套件包含下列零件: 哈囉!mBot 我是: 今天 年 月 日 單元目標 1. Makeblock mBot 機器人套件 2. mBot 基本組裝 3. 測試mBot基本功能 檢查檢查檢查檢查 項次項次項次項次 品名品名品名品名 數量數量數量數量 備註備註備註備註((((實際用量實際用量實際用量實際用量)))) 1 馬達兩顆 2 2 mBot機體(鋁合金架) 1 3 超音波感應器 1 4 巡線感應器 1 5 mCore控制板 1 6 輪胎 2 7 輪轂 2 8 USB線 1 9 RJ25電線6p6c(x2) 2 10 組裝工具(雙頭螺絲起子) 1 六角形或十字形 11 紅外線遙控器 1 12 電池盒 1 13 球輪(萬向輪) 1 14 馬達軸心維修工具包 1 15 六角銅柱(M4 x 25mm) 4 4 16 內六角螺絲(M4 x 8mm) 15 8 17 十字長螺絲(M3 x 25mm) 6 4 (固定馬達) 18 螺帽(M3) 8 4 (配合十字長螺絲) 19 十字自攻螺絲(M2.2 x 9mm) 4 2 (固定輪胎) 20 魔鬼氈 2 2 (固定電池盒)
  15. 15. 探奇 mBot 機器人實驗室 任務目標:組裝mBot機器人 第二部分:mBot基本組裝 15 TOUCH mBot 哈囉!mBot 組裝順序: 1. 右馬達:使用十字長螺絲及螺帽 2. 左馬達:使用十字長螺絲及螺帽 3. 組裝車輪:將輪胎皮裝在輪轂外圍 4. 車輪:以十字自攻螺絲鎖在馬達軸心 5. 巡線感應器(Line Following),球輪:內六角螺絲 6. 超音波感應器 (Ultrasonic Sensor):內六角螺絲 7. 六角銅柱:用手鎖緊即可 8. 魔鬼氈貼合(剪一小塊或是不要使用) 9. 電線分邊,安置電池盒(放在四個銅柱之間) 10. mCore 控制板組合(四顆螺絲) 11. 2.4G 無線模組(或 藍牙模組 Bluetooth) 12. 接線一(馬達電線:左邊馬達接M1 右邊馬達接M2) 13. 接線二(超音波電線 Port 3) 14. 接線三(巡線感應器電線 Port 2) 15. 接線四(電池盒電線) 1. 電池盒需要四顆3號電池。 2. 遙控器需要CR2025電池。
  16. 16. 探奇 mBot 機器人實驗室 16 TOUCH mBot 出廠程序 - 測試mBot基本功能 mBot機器人組裝完成,打開電源開關,聽到三聲音樂聲(Re, Mi,Fa), LED燈也會跟著亮起來。 這就是『出廠程序』,具有下列功能: 1. 紅外線遙控器A鍵:遙控模式,可以使用上下左右鍵遙控小車。 2. 紅外線遙控器B鍵:避障模式,mBot機器人的超音波遇到障礙時,會 自動轉彎迴避障礙。 3. 紅外線遙控器C鍵:軌跡尋線模式,利用巡線感應器,mBot機器人會 沿著黑白邊緣行走。 4. 紅外線遙控器1-9鍵:行走速度變更,1 最慢,9最快。 哈囉!mBot 第三部分: 測試mBot基本功能
  17. 17. 探奇 mBot 機器人實驗室紅燈停綠燈行 單元目標 1. 更新韌體(mBot) 2. 蜂鳴器與聲音 3. 三色LED燈 本章開始使用電腦 mBlock 撰寫程式控制mBot,順便瞭解mCore控制 板上的三色LED燈以及蜂鳴器。 我是: 今天 年 月 日 第一部份:更新韌體(mBot) 1. 拿出USB線,大長方形(Type A接頭)接在電腦主機,正方形 (Type B接頭)接在mBot。 2. 將電源開關切至On,控制板上的電源燈會亮起來(紅燈),一顆 藍色LED燈會閃爍幾下,接著聽到蜂鳴器『嗶』一聲,表示mCore控制 板已經準備就緒。 7.重置開關 Reset 8.電池盒 電源接頭 9.電源開關 Power 1.蜂鳴器Buzzer 2.紅外線接收器 4.紅外線發射器 3.光源感應器 5.RGB LED燈 6. 按鈕 17 TOUCH mBot
  18. 18. 探奇 mBot 機器人實驗室 18 TOUCH mBot 3. 請點擊mBlock環境左上方工具列的『連接』 4. 勾選『序列埠連接』的序列埠號碼(COM15)。 5. 視窗頂端會顯示『序列埠連接已連接』,請點擊『更新韌體(mBot)』 韌體(Firmware),可以想像是一位幫我們做菜的廚師。有 了廚師,我們只要用簡單的話語就能點菜。韌體幫助我們方便使用簡單 的程式指令,能夠直接控制馬達感應器電路等硬體裝置。 紅燈停綠燈行 更新韌體後,我們可以使用三種連線方式以電腦(mBlock) 操控 mBot 機器人。 1. USB線:有線操控,簡單方便。受到USB線限制。 2. 2.4G無線序列埠:無線遙控,需要2.4G模組,2.4G傳輸器。 3. 藍牙 Bluetooth:無線遙控,需要安裝藍牙模組。電腦端需要藍牙。
  19. 19. 探奇 mBot 機器人實驗室 19 TOUCH mBot 第二部份:蜂鳴器 Buzzer 蜂鳴器可以發出聲音,不同的振動 頻率有不同的高低聲音。 蜂鳴器Buzzer 唱歌機器人(任務3-1) 你可以選擇這個『播放音調』命令, 唱名 Do Re Mi Fa Sol La Si 音名 C2 D2 E2 F2 G2 A2 B2 頻率 Hz 65.4 73.4 82.4 87.3 98.0 110.0 123.5 音名 C3 D3 E3 F3 G3 A3 B3 頻率 Hz 130.8 146.8 164.8 174.6 196.0 220.0 246.9 音名 C4 D4 E4 F4 G4 A4 B4 頻率 Hz 261.6 293.6 329.6 349.2 392.0 440.0 493.9 音名 C5 D5 E5 F5 G5 A5 B5 頻率 Hz 523.2 587.3 659.3 698.5 784.0 880.0 987.8 音名 C6 D6 E6 F6 G6 A6 B6 頻率 Hz 1046.5 1174.7 1318.5 1397.0 1568.0 1760.0 1975.5 音名 C7 D7 E7 F7 G7 A7 B7 頻率 Hz 2093.0 2349.3 2637.0 2793.8 3136.0 3520.0 3951.1 音名 C8 D8 E8 F8 G8 A8 B8 頻率 Hz 4186.0 4698.6 5274.0 5587.7 6271.9 7040.0 7902.1 紅燈停綠燈行 參數設定說明 1. 『播放音調為C4』發出音名C4(唱名 Do)的聲音。 2. 節拍就是發音長短,可以點擊小三角形,利用下拉式選單選擇不同長度。 3. 頻率音名唱名對照表如下:
  20. 20. 探奇 mBot 機器人實驗室 世界名曲(任務3-2) 小蜜蜂:Sol Mi Mi Fa Re Re。請大家試試看如何讓mBot發聲。 機器人的動作流程如下: 1. Sol G4 發聲0.5秒 2. Mi E4 發聲0.5秒 3. Mi E4 發聲0.5秒 4. Fa F4 發聲0.5秒 5. Re D4 發聲0.5秒 6. Re D4 發聲0.5秒 7. 可以調整『節拍』為八分之一,播放的聲音比較短促輕快。 1. 持續發聲的時間可以調整嗎? 2. 可以唱出其他歌曲嗎? 3. 可以配合LED燈光發亮嗎? 1. 還記得如何複製程式命令積木嗎?游標移到想要複製的第一個 命令上,按下滑鼠右鍵,出現小視窗,點擊『複製』。拖拉積 木命令完成複製。 20 TOUCH mBot 紅燈停綠燈行
  21. 21. 探奇 mBot 機器人實驗室 參數設定說明 1. 『板載』就是mCore控制板上的LED燈。 2. 『所有的』表示同時控制兩顆燈,如果選擇『左』或『右』,就是單獨 控制特定的LED燈。 3. 『亮度數值』,紅色,綠色,藍色的數值從0到255,控制各種顏色的亮 度。0表示熄滅,255最亮。一般設定為60就已經很亮。 紅燈停綠燈行 第三部份:RGB 三色LED燈 首先看到的是RGB LED燈,mBot的控制板 mCore 上面有兩個三色LED,編號是LED 1及 LED 2。三種顏色分別是R紅色、G綠色、B藍色。 右邊2號LED燈左邊1號LED燈 21 機器人齊步走 三色LED燈(任務3-3) 接下來可以開始寫程式操控RGB LED燈,你可以寫下這個程式:
  22. 22. 探奇 mBot 機器人實驗室 22 TOUCH mBot 紅燈停綠燈行 1. 建議不要長時間注視LED燈,避免眼睛不適。 2. 亮度設定超過150以上並沒有太大差異,為節省電源著想, 亮度數值不需要太大。 LED閃燈(任務3-4) 如何控制LED燈閃爍呢? 1. 先打開LED燈, 2. 等待0.5秒, 3. 再關閉LED燈, 4. 再等待0.5秒: 挑戰題目: 1. 閃爍時間可以調整嗎?變快或是變慢? 2. 如何亮出黃顏色的燈光呢? 3. 可以加上聲音變化嗎?
  23. 23. 探奇 mBot 機器人實驗室 23 TOUCH mBot 警車紅藍燈(任務3-5) 接下來們可以開始寫程式操控mBot機器人,紅藍燈輪流閃爍,就像 警車一樣。 機器人的動作流程如下: 1. LED 1號 亮紅色 2. LED 2號 熄滅 3. 等待0.4秒 4. LED 1號 熄滅 5. LED 2號 亮藍燈 6. 等待0.4秒 紅燈停綠燈行 1. 雖然程式已經停止執行,不過LED燈可能持續亮著,建 議可以點擊設置LED命令。或是按下mCore上面的Reset 重置鍵。 1. 點擊程式的積木命令,或是綠色旗子,程式就開始執行,程式命 令積木外圍會出現淡黃色光暈,觀察你的LED燈是否持續變化。 2. 想要停止程式,可以點擊紅色八角形圖示,或是再次點擊程式積 木命令。 POLICE
  24. 24. 探奇 mBot 機器人實驗室 24 TOUCH mBot 紅綠燈(任務3-6) 這些LED燈能夠混合紅藍綠基本色光,發出許多顏色的燈光。請大 家試試看如何製作紅綠燈。 機器人的動作流程如下: 1. LED 亮綠燈 3 秒 2. LED 綠燈閃爍2秒 3. LED 亮黃燈 3 秒 4. LED 亮紅燈 5秒 紅燈停綠燈行 1. 黃燈是由哪些顏色組合而的? 2. 如何閃爍呢?
  25. 25. 探奇 mBot 機器人實驗室 25 TOUCH mBot 天黑黑要下雨 參數設定說明 1. 『當板載按鈕已按下』表示按下按鈕後需要執行的命令。 2. 除了『已按下』,還有『已鬆開』,共兩種不同狀態。 3. 『板載按鈕已按下』的六角水晶形命令積木六角水晶形命令積木六角水晶形命令積木六角水晶形命令積木是一種布林值命令 (Boolean Block),表示邏輯運算的狀況。一般搭配『如果…就』, 或是『等待…』等命令應用在條件判別。 第四部份:板載按鈕 Button 板載按鈕就是一個開關,我們可以 用它來控制不同的變化。 你可以使用這 些命令積木, 板載按鈕 門鈴(任務4-1) 門鈴範例程式: 按下板載按鈕,發出聲音。
  26. 26. 探奇 mBot 機器人實驗室 26 TOUCH mBot 聲光表演(任務4-2) 按下板載按鈕就發出聲音,放開 板載按鈕就停止發出聲音。 程式動作流程如下: 1. 如果『按鈕已按下』 播放G4 2. 等待『按鈕已鬆開』 播放E4 1. 可以加上LED燈光變化顏色的功能嗎? 2. 可以多播放一些音樂嗎? 3. 能夠用『如果…就』的指令寫出程式嗎? 天黑黑要下雨 增加LED燈光變化
  27. 27. 探奇 mBot 機器人實驗室天黑黑要下雨 光線感應器 Light Sensor 光線感應器能夠偵測光源強弱,回傳的 數值範圍為 0-1023。光線越強,數字越大。 光線感應器 光線變化(任務4-3) 你可以使用這個命令,長形圓邊的數值積木命令。(Reporter Block) 參數設定說明 1. 『板載』表示選擇 mCore 控制板上面的光線感應器。 2. 這是一個圓邊的積木命令,表示它是一個數值,光線強弱的數值。 1. 『說…』的命令位於『外觀』命令區,會在角色旁邊出現對話氣泡。 2. 看到貓熊說出光線感應器的數值嗎?將手放在光線感應器上方,看看數 值有哪些變化? 27 機器人齊步走 檢視光線感應器數值程式
  28. 28. 探奇 mBot 機器人實驗室 28 TOUCH mBot 天黑黑要下雨(任務4-4) 新增加一個角色『太陽』。太陽的 動作流程如下: 1. 如果光值大於200 太陽顯示 2. 如果光值小於200 太陽隱藏 3. 我們需要『運算』的『大於』命令。 1. 太陽容易隱藏嗎?需要調整200的值嗎?如何設定這個判斷值? 2. 請增加『Lightning』閃電的新角色,太陽不見時它就會出現? 天黑黑要下雨 1. 使用『如果…就…否則…』的命令,需要指定一個狀況條件。 2. 符合狀況條件,就執行『如果』內部的積木命令; 3. 不符合狀況條件,就執行『否則』內部的積木命令。 點擊綠旗執行程式,將手放在光線感應器上方,遮住光線感應器,看看 你的太陽消失了嗎?
  29. 29. 探奇 mBot 機器人實驗室 29 TOUCH mBot Boolean Block 布林值命令,產生邏輯值的命令。 天黑黑要下雨 Reporter Block 報告命令,圓邊,數值或字串的相關命令。 C Block C型命令。形狀像C的命令。又稱為包 覆命令,通常應用於程式流程控制。 Stack Block 堆疊命令,完整的命令,執行一種動作。 Cap Block 底部命令。應用於程式截止。 Hat Block 帽子命令,程式開頭使用。 mBlock (Scratch)的六種不同形狀的積木命令
  30. 30. 探奇 mBot 機器人實驗室超級不碰車 單元目標 1. 2.4G無線模組 2. 行進方向的控制 本章開始使用電腦控制 mBot機器人小車移動,順便瞭解超音波感應 器的應用。 第一部份:2.4G無線模組 2.4G無線模組如同無線滑鼠,電腦端使用2.4G傳輸器,能夠無線遙 控mBot機器人,避免mBot機器人拉扯USB線。 30 TOUCH mBot 1. 拿出2.4G傳輸器,接在電腦主機的USB插座。 2. 點擊桌面上的貓熊圖示,執行mBlock程式。 3. 選擇工具列『連接』 2.4G無線序列埠 連接。 4. 視窗標題列會出現『2.4G無線序列埠 已連接』字樣,確認『機器 人模組』mBot命令區 亮綠燈。
  31. 31. 探奇 mBot 機器人實驗室 機器人趴趴走(任務5-1) 機器人的動作流程如下: 1. 機器人前進,持續轉動一秒。 2. 機器人後退,持續轉動一秒。 3. 機器人左轉,持續轉動一秒。 4. 機器人右轉,持續轉動一秒。 5. 機器人停止。 超級不碰車 第二部份 行進方向的控制 mBot機器人的馬達控制命令就是: 1. 控制mBot機器人移動的方式就是:利用『前進』,『後退』,『左轉』,『右轉』。 2. 轉速設定為-255~255,0表示不動,255表示最大轉速正轉,負數代表倒轉。點擊小三 角形的下拉清單,選擇轉速,或是直接輸入數值。 31 機器人齊步走 1. 緊急時,請點擊紅色八角按鈕,程式停止執行。你的機器人也會停止。 2. 持續轉動的時間可以調整嗎?請讓機器人繞出正方形!
  32. 32. 探奇 mBot 機器人實驗室 32 TOUCH mBot 行進方向的控制(任務5-2) 遙控mBot機器人最簡單的方式就是:利用電 腦鍵盤的上下左右鍵讓mBot前後左右轉動。 拖拉『當按下空白鍵』,點擊小三角形的下 拉清單,選擇『上移鍵』, 程式可以運作,但是你的機器人不會停止。 增加『按下空白鍵』停止轉動的命令。 (記得切換中文輸入法為英文輸入) 超級不碰車 貓熊的全部動作流程如下: 1. 當按下『上移鍵』,機器人前進,持續轉動。 2. 當按下『下移鍵』,機器人後退,持續轉動。 3. 當按下『左移鍵』,機器人左轉,持續轉動。 4. 當按下『右移鍵』,機器人右轉,持續轉動。 第二部份 行進方向的控制 mBot機器人的馬達控制命令就是: 轉速設定為-255~255,0表示不動,255表示最大轉速正轉,負數代表倒轉。點擊 小三角形的下拉清單,選擇轉速,或是直接輸入數值。
  33. 33. 探奇 mBot 機器人實驗室 33 TOUCH mBot 另外一種控制(任務5-3) 另外一種遙控mBot機器人方式就是:按下按鍵即行動,放開按鍵即停止。 使用『等待<>』指令,等待某一狀況不成立(Not ) 挑戰: 1. 增加燈光控制,左轉亮左邊LED燈,右轉亮右邊LED燈。 2. 前進亮綠燈,停止亮紅燈。 3. 增加喇叭 4. 如何做出花式旋轉的命令? 超級不碰車 貓熊的全部動作流程如下: 1. 當按下『上移鍵』,機器人前進,等待放開上移鍵,停止轉動。 2. 其他按鍵,『下移鍵』、『左移鍵』、『右移鍵』,請比照修改。
  34. 34. 探奇 mBot 機器人實驗室採香蕉 單元目標 1. 超音波感應器 2. 超音波感應器操作 3. 超音波感應器應用 本章說明超音波感應器的應用。利用超音波偵測前方障礙物的距離, 機器人能夠自動避開障礙物,保護自己,任意行走。 我是: 今天 年 月 日 第一部份:超音波感應器(Ultrasonic Sensor) 蝙蝠發出超音波偵測前方障礙物,所以在黑暗中能夠自在地飛行。 我們利用超音波的特性進行醫療上的檢查;船隻能夠偵測海中的魚群及 礁石;汽車的倒車雷達也是運用超音波,感應汽車與後方物體的距離。 34 TOUCH mBot 超音波的頻率超出人類耳朵能夠分辨的聲音,在常溫(攝氏25度) 的空氣中,聲波的速度大約每秒鐘340公尺。超音波感應器發射超音波, 接收器接收反射回來的超音波,根據發射接收的時間差異,計算出反射 距離。 Transmitter Receiver
  35. 35. 探奇 mBot 機器人實驗室採香蕉 35 TOUCH mBot 第二部份:超音波感應器操作 (任務 6-1) 1.撰寫程式讓貓熊不斷說出超音波感應器的距離數值。你可以選擇 以USB線或是2.4G無線模組連接。 2. 請記得確認超音波感應器的連接埠號碼。 任務 6-2 :歡迎光臨 1. 動作分析:mBot機器人偵測到有人靠近就發出音樂聲,否則保持 安靜。 2. 使用(如果…就…)積木命令。 3. 需要使用『運算』的『小於』邏輯判斷命令。 4.可以加上LED燈的變化嗎?
  36. 36. 探奇 mBot 機器人實驗室採香蕉 36 TOUCH mBot 任務 6-3 :採香蕉 1. 動作分析:小貓熊跳起來。 2. 使用(在1秒內,滑行到x: y:)積木命令。 3. 需要使用『運算』的『小於』邏輯判斷命令。 4. 移動滑鼠,拖拉貓熊到跳下來的位置,拉出『在1秒內滑行到…』 命令。自動記住貓熊的位置座標。貓熊跳上去也是相同作法。
  37. 37. 探奇 mBot 機器人實驗室 第三部份:超音波感應器應用 任務 6-4 :變數與超音波數值 撰寫程式讓舞台不斷顯示超音波感應器的距離數值(公分)。 37 機器人齊步走 任務 6-5 :自動避障 1. 動作分析:mBot機器人遇到障礙物就轉彎,否則前進。 2. 使用『控制』的『如果…就…否則』積木命令。 3. 需要使用『運算』的『小於』邏輯判斷命令『<』。 採香蕉 讀作: US小於20
  38. 38. 探奇 mBot 機器人實驗室黑白黑白我勝利 單元目標 1. 巡線感應器 2. 感應器操作 3. 軌跡尋線程式 本章說明巡線感應器的應用。最終使用電腦控制 mBot機器人小車沿 遮黑白軌跡行走。 我是: 今天 年 月 日 第一部份:巡線感應器(Line Follower) 1. 巡線感應器有兩組紅外線感應器,背面有相對應的藍色LED燈, 當LED燈亮起,表示接收到反射的紅外線;當LED燈熄滅,表示距離過 遠,沒有接收到紅外線訊號。 2. 巡線感應器對於純白或純黑的表面反應較佳。請使用白紙及黑色 電工膠帶,效果比較明顯。 38 TOUCH mBot A 兩邊遇到黑 色吸收紅外光 C 一邊遇到黑 色吸收紅外光 B 兩邊遇到白 色反射紅外光
  39. 39. 探奇 mBot 機器人實驗室黑白黑白我勝利 39 TOUCH mBot 左邊左邊左邊左邊Sensor 1 右邊右邊右邊右邊Sensor 2 巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值 黑 黑 0 黑 白 1 白 黑 2 白 白 3 第二部份:感應器操作 (任務7-1) 1.撰寫程式讓貓熊不斷說出巡線感應器的狀態。你可 以選擇以USB線或是2.4G無線模組連接。 2. 不要忘記設定巡線感應器的連接埠號碼。 3. 巡線感應器狀態如下表: 任務 7-2 :黑線唱歌 1. mBot機器人遇到黑線就唱歌。(如果…就…) 2. 需要使用『運算』的『等於』邏輯判斷命令。 3. 相同功能可以有不同方式撰寫程式。
  40. 40. 探奇 mBot 機器人實驗室 40 TOUCH mBot 左邊左邊左邊左邊Sensor 1 右邊右邊右邊右邊Sensor 2 巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值巡線感應器數值 黑 黑 0 黑 白 1 白 黑 2 白 白 3 黑線 mBot機器人沿著黑線行走,數值0是最理想的狀況,表示機器人對準黑線; 1. 數值 1 表示mBot機器人偏右,需要向左修正,左轉; 2. 數值 2 表示mBot機器人偏左,需要向右修正,右轉; 依照上面的想法,可以寫個程式: 任務 7-3 :軌跡巡線 1. mBot機器人沿著軌跡前進。 黑白黑白我勝利
  41. 41. 探奇 mBot 機器人實驗室阿里山小火車 單元目標 1. mBot主程式 2. 上傳到Arduino (Up to Arduino) 3. 離線執行(脫機模式) 接下來介紹直接將程式寫入mBot機器人,讓機器人單獨執行程式, 不需要電腦連線控制,自主行動。 第一部份:mBot主程式 mBot主程式就是一個Arduino程式,mBlock會自動將Scratch圖形化 程式轉換為Arduino的Sketch程式,上傳到mBot機器人的控制器mCore (Arduino UNO相容控制板)。 41 TOUCH mBot 1. 拿出USB傳輸線,扁平長方形一端接在電腦主機的USB插座。 2. USB線的另外一端插在mBot機器人的USB-B type 插座。 3. 選擇工具列『連接』 序列埠連接 COM。 4. 視窗標題列會出現『序列埠 已連接』字樣,確認『機器人模組』 mBot命令區 亮綠燈。
  42. 42. 探奇 mBot 機器人實驗室阿里山小火車 第二部份:上傳到Arduino (Upload to Arduino) 一般以電腦控制mBot時,我們使用的是『當綠旗被點一下』 的帽子命令。現在直接把程式傳到mBot執行,需要將程式開頭的 帽子命令換成『mBot主程式』。 42 TOUCH mBot 上傳程式到mBot的注意事項 1. mBot主程式只能透過USB線上傳程式到Arduino。 2. 程式需要使用mBot主程式的帽子命令(事件) 3. 程式只能使用:控制,運算,資料和指令(變數,新增積木指令),機器人模 組等命令。mblock會自動檢查是否混用其他命令。 4. 變數名稱需要使用英文命名(勿使用中文或數字) 5. 檔案名稱也盡量使用英文存檔。名稱長度不要有太多個字元。 1. 以滑鼠左鍵點擊『mBot主程式』指令(或是右鍵點擊,選擇『上傳Arduino程 式),就會進入Arduino模式。mBlock會自動將Scratch圖形化程式轉換為 Arduino的Sketch程式。 2. 點擊『上傳到Arduino』,程式經過編譯後,傳送到mBot機器人的控制器 mCore(Arduino UNO相容控制板)。
  43. 43. 探奇 mBot 機器人實驗室 43 TOUCH mBot 任務 7-4 :軌跡聰明巡線 1. mBot機器人沿著軌跡前進。途中有可能遇到障礙物,當機器人 遇到障礙物時,應該如何停止前進。等待排除障礙物之後,再繼 續前進。 2. 首先在程式前端加上機器人提示音,這樣在重新開機開機或是 重置(Reset)時,都能聽到音樂聲。 3. 不停重複的內部,可以使用『如果< >就….否則…』指令。 阿里山小火車
  44. 44. 探奇 mBot 機器人實驗室 44 TOUCH mBot 第一部份:前後左右 1. mBot機器人是利用兩邊馬達旋轉進行移動。想想看!當左右兩邊的 輪胎有不同的轉動速度及轉動方向時,你的機器人會有什麼動作呢? 我是: 今天 年 月 日 單元目標 1. 前後左右 2. 轉彎程式的調整 1 5 轉 轉 轉轉 轉轉 4 6 3X2 調整馬達的轉速(輸出力量大小),可以有不同的轉彎效果,趕快 試試看! 阿里山小火車
  45. 45. 探奇 mBot 機器人實驗室 45 TOUCH mBot 第二部份:轉彎程式的調整 1. 試試看!當左右兩邊的輪胎有不同的轉動速度及轉動方向時,你的機器人會有什 麼動作呢? X2 3 4 1. 請撰寫上面2,3,4號的連續控制程式,2號動作進行3秒之後,進 行3號動作3秒,再進行4號動作3秒鐘。 任務 8-1:芭雷機器人 ① ② 阿里山小火車 記得加上等待板載按鈕已按下 按下Reset按鍵,重置 mBot,重新執行程式。
  46. 46. 探奇 mBot 機器人實驗室 46 TOUCH mBot 將超音波感應器當作反應開關,然後機器人開始舞蹈動作。 任務 8-2:跳舞機器人 說明1 機器人的超音波感應器數 值小於10,機器人才會進 行後續的命令。 說明2 機器人執行的速度很快, 需要延遲一小段時間,讀 取超音波感應器能夠更順 利。 按下Reset按鍵,重置 mBot,重新執行程式。 阿里山小火車
  47. 47. 探奇 mBot 機器人實驗室 單元目標 1. 紅外線接收器 2. 直覺遙控 3. 挑戰任務 第一部份:紅外線接收器 我問你答 1. 常見紅外線短距離的訊號傳輸,例如:電視機、冷氣機的遙控器,利用紅外線 進行編碼,傳輸特定訊號,當主機接收訊號,經過解碼,執行相關動作作業。 2. 人類肉眼看不見紅外線,可以利用手機或數位相機的螢幕觀察紅外線發光的情 形。 3. 紅外線接收器(黑色半圓球)位於 mCore 控制板正前右方(上圖紅圈處)。 4. mBot 包裝盒內還附贈一個紅外線遙控器,需要另外安裝 CR2025 鈕扣電池。 47 TOUCH Arduino 紅外線接收器 紅外線遙控器有21顆按鍵,如下所示: A,B,C,D,E,F等6顆英文字按鍵 上、下、左、右箭頭按鍵, 設置鍵(齒輪符號),0-9的數字鍵(R0-R9) 我是: 今天 年 月 日
  48. 48. 探奇 mBot 機器人實驗室我問你答 第二部分:遙控器按鍵 遙控器發出紅外線訊號,紅外線接收器接 收紅外線訊號後,直接解碼傳回mCore控制板。 48 TOUCH Arduino 紅外線遙控器有21顆按鍵,如下所示: A,B,C,D,E,F等6顆英文字按鍵 上、下、左、右箭頭按鍵, 設置鍵(齒輪符號),0-9的數字鍵。 數字鍵對應的是 R0-R9。 按下倒三角形就能 選擇對應的按鍵。
  49. 49. 探奇 mBot 機器人實驗室我問你答 49 TOUCH Arduino 任務 9-1:利用遙控器按鍵 按下遙控器不同的按鈕會顯現不同的數值,我們可以利用這些數值為 小貓熊作一些變化。例如:移動位置,顏色特效,大小,音量。 利用『聲音』命令,加上貓熊吃竹子的聲音(eat),更加有趣喔! 挑戰任務: 1. 利用『聲音』命令,加上貓熊吃竹子的聲音(eat),更加有趣喔! 2. 你還有哪些變化呢? 由於需要使用程式控制貓熊變化,所以我們改回使用『當綠旗被點一下』 的帽子命令。 同時別忘了請先『更新韌體』(請參考54頁)
  50. 50. 探奇 mBot 機器人實驗室我問你答 第三部分:直覺遙控 直覺遙控就是利用遙控器的上下左右按鍵,操縱機器人前進、後 退、左右轉彎。 50 TOUCH Arduino 檢查紅外線接收器回傳的數值, 根據數值進行相對應的動作。 任務 9-2:測試單機遙控器 1. mBlock的指令還未支援多工程 式,所以只能使用多個『如果』 命令。程式如右圖。 2. 別忘了使用複製功能。 3. 你的機器人會停止嗎?請想辦 法新增其他按鍵,讓機器人做 出不同動作喔! 挑戰改造: 1. 你能增加喇叭功能嗎? 2. 你能增加控制燈光的效果嗎? 3. 你能調整不同的前進速度嗎?
  51. 51. 探奇 mBot 機器人實驗室我問你答 第四部分:特殊遙控 遙控器有其他用途!能不能想一個辦法,讓別人無法遙控你的機 器人呢? 51 TOUCH Arduino 加上一連串的等待命令,等待 紅外線遙控器的按鍵,才能進行下 面的動作。例如加上下圖的『等待』 命令。 任務 9-3:密碼鎖車 我的密碼: 挑戰任務: 按密碼的時候也可以加上聲音或是 LED燈光,提醒你按下密碼。例如加 上右圖的『播放音調』命令。
  52. 52. 探奇 mBot 機器人實驗室 52 TOUCH mBot 第一部份:聰明闖迷宮 機器人會自動轉彎,讓機器人自己闖迷宮。設計一個簡單的迷宮。 我是: 今天 年 月 日 單元目標 1. 聰明闖迷宮 2. 機器人自行決定方向 任務 10-1:迷宮挑戰 1. 如何讓機器人闖出迷宮。 2. 你該如何撰寫程式控制機器人呢? 3. 我們可以利用超音波偵測牆壁嗎? 4. 機器人何時應該轉彎呢? 宇宙無敵遙控車
  53. 53. 探奇 mBot 機器人實驗室 53 TOUCH mBot 第二部份:機器人自行決定方向 機器人會自動轉彎,但都是向左轉,可以讓機器人自行決定轉彎方 向嗎?我們學習使用亂數命令。 任務 10-2:機器人的想法 1. 選擇『運算』。 2. 點擊『在1到10間隨機選一個 數』。這個命令會從1到10隨便 選出一個整數。 3. 我們可以利用這個整數進行判斷, 例如:大於5,或是小於5。 超音波距離小於10公分, 才會執行下一個命令 如果隨機選出的亂數小 於5,機器人就左轉, 否則就是亂數大於5, 機器人右轉。 宇宙無敵遙控車 機器人紅外線遙控器密 碼鎖。
  54. 54. 探奇 mBot 機器人實驗室 54 TOUCH mBot 『更新韌體』的方法 使用mBlock撰寫程式控制mBot機器人有多種方式,如下圖: 前面三種方式,mBot需要更新韌體,如此才能接受電腦端的命令。 1. 首先將USB傳輸線連接電腦與mBot機器人的控制板。 2. 打開mBot機器人電源開關(ON)。 3. 點擊mBlock工具列的『連接』 序列埠連接 COM。 4. 看到『序列埠連接 已連接』,或是機器人模組下,mBot字樣旁邊呈現 綠燈燈號,代表我們已經連接mBot機器人。電腦主機與控制板之間可以 正常溝通。 5. 點擊mBlock工具列的『連接』 更新韌體。 6. 更新韌體完成後,mBot會自動開機重置兩次,我們會聽到兩次嗶聲。 mBot操控操控操控操控 方法方法方法方法 主控權主控權主控權主控權 需要需要需要需要 電腦電腦電腦電腦? mBot 連線方式連線方式連線方式連線方式 電腦需要電腦需要電腦需要電腦需要 連接連接連接連接 mBlock 程式程式程式程式 mCore的內容的內容的內容的內容 1 有線控制 電腦 Yes USB 接著USB執行 USB傳輸線 綠旗 更新韌體 mBot_firmware.hex 2 2.4G 無線遙控 電腦 Yes 2.4G 2.4G傳輸器 綠旗 更新韌體 mBot_firmware.hex 3 藍牙 無線遙控 電腦 Yes 藍牙 藍牙傳輸器 綠旗 更新韌體 mBot_firmware.hex 4 離線自動 機器人自控 mBot Yes USB上傳 移除USB 再開機執行 USB 傳輸線 mBot主 程式 上傳到Arduino Sketch(.ino) 宇宙無敵遙控車
  55. 55. 探奇 mBot 機器人實驗室 55 TOUCH mBot 恢復出廠程序 的方法 第一次組裝mBot機器人時,打開電源開關,會聽到三聲音樂聲, LED燈也會亮起來。這就是出廠程序,有紅外線遙控器功能: 1. A鍵:遙控模式,可以使用上下左右鍵遙控小車。 2. B鍵:避障模式,機器人的超音波遇到障礙時,會自動轉彎。 3. C鍵:軌跡尋線模式,利用巡線感應器,機器人會沿著黑白邊緣行走。 4. 紅外線遙控器1-9鍵:行走速度變更,1 最慢,9最快。 在前面的課程中,使用mBlock撰寫程式遙控mBot機器人,因為需要 更新韌體,所以出廠的程式已經不存在,我們無法利用紅外線遙控器遙 控mBot機器人。依照下列步驟就能恢復出廠程序。 1. 首先以USB傳輸線連接電腦與mBot機器人。 2. 打開mBot機器人電源開關(ON)。 3. 點擊mBlock工具列的『連接』 序列埠連接 COM。 4. 點擊mBlock工具列的『連接』 『恢復出廠程序』。 6. 更新韌體完成後,mBot會自動開機重置兩次,發出Re Mi Fa三個聲音。 宇宙無敵遙控車

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