2015/04/21


本篇的主角是萊恩大兵的兩個兒子 Willie 和 Kenny. 萊恩大兵為他們兩個安排了 LEGO NXT 機器人的家教.

會寫這系列文章, 主要是好奇這兩個小朋友 (小三&小一) 的學習歷程會如何? 萊恩大兵自己是在大一才接觸電腦. 從計算機概論, 程式設計一路走來, 知道這段知識累積堆疊過程的辛苦與領悟. 而咱家這兩個小朋友沒有任何基礎, 要怎麼走, 路上會遇到什麼困難或障礙, 會有什麼樣的領悟與成長... 這過程應該會挺有趣的.



自問自答~ 萊恩大兵自己雖然懂, 要教兩個沒基礎的黃毛小孩, 還真做不來. 請老師來教, 也是好奇專業的會怎麼做.


咱家兩兄弟期待這堂課好久了. 大概是覺得玩電腦或是做機器人很新奇很酷吧. (嘿嘿, 等被困在 bug 地獄後, 若還能有這般熱情...)

2015/4/18, 第一課 (1.5hr)


第一段~ 認識零件



課程之初, 老師先介紹 LEGO NXT 課程的兩大主軸~ 一是寫程式, 另一是用 9695 積木零件來實作. 兩兄弟已有 9695 的基礎, 熟悉積木零件的特性, 也實作過例如關節, 槓桿, 傳動, 往復式運動等結構. 所以在這新課程應不致於被兩面夾攻, 比較能把心思放在學寫程式上.


工欲善其事, 必先識其器. 老師把盒子打開, 逐個積木零件拿出來, 用各種舉例與故事來解釋積木零件的功能. 畢竟對象是兩個小朋友, 用詞與觀念不求精確, 主要是讓他們有感即可.


大致記錄下來老師講過的東西..

機器人會模擬人或動物的動作. 除了身體結構, 機器人最重要就是人機介面的處理. 什麼是人機介面? 就是像聲音/光影/接觸等自然界的物理現象, 機器人會藉由各種感測器(輸入)來探知, 再由主控制器/電腦/程式邏輯來做判斷, 最後再做出適當反應 (輸出).

NXT 是主機(或叫做控制盒). 它是處理輸入與輸出的主要核心.

//-- 老師趁機叮嚀兩兄弟要愛護零件, 主機很貴的, 摔壞以後就不能上課了. --//





NXT 主機的按鈕, 中間橘色是進入(選單), 中間深灰是退出(選單), 兩個三角形是左右鍵.

//-- 嗯.. 很標準的階層式選單 --//


按橘色按鈕開機, LCD 畫面先顯示樂高標幟, 稍等一會兒開機完成, 會有段開機音樂, 最後畫面停在 My Files. (老師這段講述拉太長, 小朋友有點失神快睡著. 讓他們動手按一下 NXT 的按鈕, 才全部回神. XD )



//-- 嗯, 只有英文介面. 小朋友看的懂嗎? 小朋友好像都是記圖像, 不是看文字, 這邊應該不會是大問題. --//



介紹 NXT 的介面插槽. 上面有 A/B/C/USB, 下面有 1/2/3/4. 為什麼要有這些插槽? 而它們又是什麼用途? 老師講解~ 在電腦上寫好程式, 要透過 USB 來將程式傳到 NXT 上. 1/2/3/4 是給感應器的, 也就是輸入端. (老師拋了一個問題出來~ 哪個 port 要對應哪個感應器呢? 答案是~ 在程式裡指定感應器的位置) A/B/C 就是輸出端了. (Willie 很疑惑的發問~ 什麼是輸出設備呢? 老師舉例回答~ 馬達, 因為可以控制它的轉速. Willie 貎似有聽懂的樣子)





聲音感應器 (耳朵), 長的像麥克風的東西, 能偵測聲音. 可以做成聲音控制車. 觸控感應器 (手臂), 會偵測阻礙物. 可應用在掃地機器人撞牆時會轉向. 光源感應器, 會偵測光源變化. 超音波感應器 (眼睛), 會偵測音波變化, 像蝙蝠飛行就會用到超音波來測量距離. (兩兄弟對光, 電, 聲音等物理知識都不夠, 只好舉例或說故事來讓他們理解)



LEGO NXT 的傳輸線接頭是特規, 長的很像一般網路線接頭, 卡榫偏在一邊.


//-- 在萊恩大兵看來, 這些已經是計算機概論的課程了. XD --//

第二段~ 老師示範

今天的實作主題是聲控自走車. 直接用 NXT 內建的示範程式, 不需要寫程式. 老師教兩兄弟打開 NXT, 選到 Try Me. 




在 Try Me 這一階層, 找到 Try-Touch 這隻程式並執行它. 它的畫面顯示什麼東西呢? (Please use port: 1 - Touch Sensor. See display!) 它要在 port 1 插上觸控感應器.





這時去按觸控感應器會發生什麼事? (LEGO 人臉表情有變化)




觸控感應器插在 port 2, 又會發生什麼事? (按觸控感應器沒反應了)

再選 Try-Light. 光源感應器要插在 port 3, 拿不同顏色的球靠近光源感應器, NXT 會發出不同聲音. 距離遠近不同也會有不同的聲音.





(兩兄弟抓到感覺了) 又選了 Try-Ultrasonic. 超音波感應器要插在 port 4. 它會感應距離遠近發出不同聲音.



最後是 Try-Sound. 聲音感應器要插在 port 2. 兩兄弟急忙地對感應器發出怪聲, 卻沒看見任何反應. 老師提醒去看 LCD 上面的文字. 原來還要搭配馬達. 這時再對感應器發出聲音, 馬達就會轉動了. 聲控自走車就是要用 Try-Sound 來製作. 






老師一邊動手做示範, 一邊提醒兩兄弟積木實作的觀念~ 橫桿與插銷, 一點活動兩點固定, 利用 L 形積木做轉向, 對稱結構... 沒一會兒, 一台聲控自走車就完成了.

老師的作品





第三段~ 兩兄弟實作

兩兄弟實作時面臨的難題是~ NXT 主機好大一個, 馬達也變大變重了. 所以得想清楚怎麼去固定 NXT 與馬達, 而車體的結構也得做穩固才行. 畢竟是第一堂課, 題目不算太難. 所以兩兄弟都有在課程結束前做出作品, 玩的不亦樂乎. XD.





Willie 的作品








Kenny 的作品








[萊恩大兵的其它文章]

LEGO NXT 機器人 學習記錄

學習記錄, LEGO NXT 機器人, (1) 聲控自走車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (2) 簡易程式控制車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (3) 第一隻程式與荷蘭風車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (4) 雙馬達驅動車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (5) 萬向輪與三輪車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (6) 模仿動作的學習機器人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (7) 拉小提琴的音樂機器人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (8) 和聲音啟動車玩一二三木頭人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (9) 用觸踫感應器做賽馬比賽 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (10) 用超音波感應器玩鬼抓人 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (11) 用光源感應器讓車車折返跑 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (12) 用光源感應器做直線遊園車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (13) 用光源感應器做迴轉遊園車 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (14) 踫踫車, 感應器與程式格進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (15) 絕地逢生車, 感應器與程式格進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (16) 自動車庫門, 迴圈程式格進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (17) 摩天輪, 減速齒輪組進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (18) 直線競速車, 加速齒輪組進階應用 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (19) 倒車入庫 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (20) 伸縮毛毛蟲 (LEGO, NXT)
學習記錄, LEGO NXT 機器人, (21) 學習手臂 (LEGO, NXT)

0 意見:

張貼留言