【課程花絮】11月12日樂高EV3機器人實作坊

11/12(六)舉行樂高EV3機器人實作課程,一同打造專屬機器人!樂高EV3為最新版本的機器人,利用圖形化開發環境大幅降低進入的門檻,並具備能高度發揮創意的套件組。本課程由CAVEDU教育團隊教學,學習EV3機器人的控制方式,寫程式進行開發,最後做出避障機器人與循線機器人。

樂高EV3機器人

【課程花絮】11月12日樂高EV3機器人實作坊

▲樂高EV3智慧型機器人主機。

樂高所具備的優勢之一就是零件非常強大,幾乎想做甚麼都能夠給予支援,不像一般使用Arduino,要將一個套件想要延伸其它玩法就得自己去找出零件,否則就僅具有一個功能而已。EV3硬體周邊包含許多的感測器,另外再搭配擴充包還能夠玩出更多花樣的機器人。

動手玩樂高,趣味無限

課程一開始先由今日主講者鄭建彥老師介紹樂高在台灣發展的沿革史,也有感於本身是台灣早期的玩家,跟大家介紹了許多相關性的知識。現場也準備的好幾本機器人相關的書籍,可以供上課學員們翻閱參考,有興趣也能購買,課後回家方便繼續研究。

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▲講師解說機器人發展與EV3版本差異。

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▲教室內提供機器人書籍可以翻閱參考。

大部分的學員都是抱著想要動手組裝樂高機器人的心情來上課,簡短的介紹歷史之後就將主要的樂高EV3機器人套件發給大家培養感情,裡面的套件材料琳瑯滿目,聽說購買時並不具有黃色整理盤,清點時想必會造成不少的困擾,看著大家躍躍欲試的心情,老師也不做過多的講解,即將考驗學員動手的功力如何。

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▲樂高EV3機器人套件內容物。

樂高最大的樂趣絕對是親手用積木組裝想要的造型,今天當然也不可能錯過,想要有一台能自由行走的機器人,當然要靠自己雙手去運用零件組打造專屬的機器人,既然是DIY發揮,即使相同的主題交給大家,多少也呈現出不一樣的風格與特色。

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▲學員打造屬於自己的第一台機器人。

有了機器人,然後呢?要讓機器人動起來,還需要編寫程式來控制。課程中使用EV3套件專用的軟體,全新的圖形化設計操作起來並不複雜,而且直接在方塊指令就能完成所有的參數設定,講解各個顏色代表的指令與資料類別,並且介紹每一個指令圖案的差異性為何,就開始動手試試看,看機器人是否依照自己所設想的編排路線行進。

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▲EV3全新的圖形化軟體介紹。

第一個測驗項目,利用超音波感測器讓機器人懂得判斷前方有障礙物,並執行轉彎避障的動作。這個課題最重要的部分就是超音波感測器擺設的位置,會造成每個人偵測到的距離及所需轉向的角度不相同,需要根據經驗法則來慢慢微調,才能夠順利轉彎避開障礙物。

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▲指導學員圖形化操作介面。

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▲行進方向與感測器位置不對,導致無法偵測到障礙物。

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▲頂端兩個紅圈圈就是超音波感測器,常被拿來當機器人的眼睛!

第二個課題則是要製作循線機器人,也就是指定一段路徑,必須讓機器人沿著指定的路線前進,要如何讓機器人乖乖地沿著線走呢?這就要歸功於顏色感測器的運用,利用路線與背景顏色的差異性,來控制機器人該如何前進及轉彎。

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▲循線機器人前進。

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▲學員桌上都有一小段測試路徑。

兩種單獨感測器的使用起來並不困難,但最終的課題是將機器人結合兩種功能,不僅循線又要能夠避障。不僅繞過障礙物,還得在指定的範圍內回歸到線上,這看似簡單的一件事情,卻讓大家傷透了腦筋,遇到障礙物及回歸線上的角度最令人困擾,需要經過反覆的測量與試驗才能夠順利的走完全程。

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▲今日最終課題:循線+避障機器人。

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▲學員正在測試機器人轉彎角度。

練習課題都結束之後,講師一邊給予學員許多不同的免費資源管道,一邊笑說著今天的課程如果都能夠順利完成,就能夠去參加大部分的比賽!這也不單純是玩笑話,聽老師介紹許多國內比賽,都會有循線+避障機器人的項目,真的有心想更進一步研究機器人,不妨去參加比賽磨練看看,相信能夠得到更多的經驗。

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▲講師介紹2016亞洲機器人運動競技大賽。

CAVEDU 團隊介紹

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CAVEDU 是台灣相當重要的機器人教育團隊,並且以出書的方式來推廣 Maker 知識,本身有研發人員,並與 Mediatek、AWS、RS Components 等大廠合作,開發訓練課程與實作專案。

CAVEDU 團隊相當熟悉 LinkIt Smart 7688 開發板,除了研發相關專案,也有豐富的教學經驗,本次與 T客邦合作推出一連四週的物聯網實作課程,包括 LinkIt Smart 7688 入門上手、LinkIt Smart 7688 聯網功能實作、結合 MCS 雲端伺服器、實作雲端影像監視器,可以分別報名,適合有志踏入物聯網領域的人來參加。

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▲CAVEDU教育團隊。

CAVEDU是以教育服務以及課程為主,他們本身並不開發硬體,因此硬體都是採用現有的套件方案。而他們還有一個開了五年的網站APP Inventor中文學習網(http://www.appinventor.tw/),講師曾吉弘說明當初本來是把這個網站當作紀錄、學習的地方,但是後來漸漸有越來越多人關注,也開始有一些連載,因此受到一些肯定也鼓勵他們繼續經營下去。

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▲出版教材非常多元。

以前,如果想要教大家寫Android的開發程式,學生必須要懂得Java,不懂Java根本沒辦法教起,而且就算懂了,一整天能學兩三個程式大概也就很厲害了。但是隨著App Inventor這個圖形化開發環境的出現,對於那些想寫手機程式,但是不會Java的人來說,APP Inventor就給他們自己動手的機會。

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▲App Inventor圖像化界面,非常簡單明瞭。

圖形化環境最大的優勢就是提升了學習的動機,而這一切都要歸功於MIT的媒體實驗室(MIT Media Lab),當初樂高推出第一代機器人的時候,就是請他們來幫忙開發程式環境,後來包括Android 的 App Inventor,以及Arduino的Scratch,都是MIT媒體實驗室所開發的,因此今天的Maker進入門檻的降低,以及小朋友能夠快樂的學習機器人,他們功不可沒。

官方網站:http://www.cavedu.com/

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