文／曾吉弘（CAVE教育團隊）
本期專欄將與大家介紹如何使用Slider 滑桿元件來分別控制樂高機器人馬達的轉速與方向。滑桿元件好比是電玩遊戲機的類比搖桿，提供了比按鈕更細緻的操控效果。
樂高NXT 伺服機
樂高公司所生產的馬達種類約有十數種，其中NXT 馬達是輸出扭矩最大也是最有份量的一款馬達，相對地耗電量也是相當驚人。另一方面，NXT馬達是所有樂高馬達中唯一有配置角度感應器的馬達，透過角度感應器我們可以精確指定馬達轉軸之旋轉角度（最低為1 度），甚至經過計算之後可轉換為機器人行走的距離，非常方便。在App Inventor 中是透過NxtDrive元件來控制樂高NXT 馬達，雖然控制功能不如其他程式語言例如C 語言或是LabVIEW 來得豐富，但是基本操作也是相當足夠了。圖1a 是NxtDrive的屬性設定欄位，由於本範例要使用三個Slider 元件分別來控制三個馬達，所以需要三個NxtDrive 元件， 將其DriveMotors 欄位分別設為A、B 與C，代表控制樂高NXT 機器人的A、B 與C 馬達。至於WheelDiameter 代表目前所使用的輪胎直徑， 單位為公分。
在此不必理會此欄位，因為它不會影響到本範例的操作效果，我們會在日後的專欄來介紹如何使用它。
開始玩機器人
請把NXT機器人組裝好，並將左側馬達接在NXT的輸出端B，右側則是輸出端C（註1）。請確認NXT主機的藍牙是啟動的，接著將NXT主機與 Android手機進行藍牙配對（註2），完成之後就可以把機器人放到一邊了。啟動藍牙之後您可以從NXT主機的螢幕左上角看到藍牙的符號。
接下來依序介紹程式的各個功能：
STEP1 登入畫面：
首次進入程式的畫面如圖2a ， 只有「NXT 裝置清單/ 連線」按鈕可以按，其它所有按鈕都無法操作。點選「NXT 裝置清單/ 連線」按鈕後進入藍牙裝置清單（圖2b），請找到剛剛配對完成的NXT 主機名稱（本範例為abc），點選之後就會由Android 裝置對NXT 主機發起藍牙連線。順利連線成功的話，就可拉動Slider 滑桿元件來控制馬達轉速（圖2c）。
圖2a 程式首次執行的畫面。
圖2b 點選連線按鈕後進入藍牙裝置清單。
圖2c 連線成功後才可進行相關操作。
STEP2 程式初始化：
在點選連線清單之前（ListPickerConnect 的BeforePicking事件）， 需先將清單內容指定為Android 裝置上的藍牙配對清單（圖3a）。點選之後則先測試連線是否成功，成功則將「選擇感測器」與「開始唸/ 停止」設為可點選（圖3b）。
STEP3 使用滑桿控制馬達電力：
在設計的想法上，我們希望滑桿拉到最左邊時，馬達電力為-100（全速反轉），拉到最右邊時馬達電力為100（全速正轉），置於中間時電力則為0 ，同時也讓馬達停下來。
由於滑桿元件最小值只能為0 ，因此我們將滑桿的最大值改為200 ，後續運算再減100 就可對應到馬達電力-100~100 的範圍了。至於滑桿的初始位置則設為100 ，即滑桿正中央處。
拉動滑桿時， 會呼叫Slider 的PositionChanged 事件並帶入thumbPosition 參數， 我們就是要用這個參數來控制馬達的電力。在圖4中，我們將滑桿位置thumbPosition_A 減去100 之後四捨五入， 指定為power 變數的內容， 這就是馬達的電力。接著將相關數值顯示於畫面上， 最後呼叫NxtDrive 的MoveForwardIndefinitely 指令並塞入power 變數值就好了。這樣當滑桿位於最右側時，thumbPosition_A 的值為200 ，power 變數值為200-100為100 ，代表馬達正向全速轉動。
STEP4 定義副程式：
您應發現了三個Slider 元件做的事情好像大同小異，這時候就可以將這些類似的指令包成一個副程式，不但程式的可讀性變高，日後要修改程式時也更加方便。本範例中宣告一個名為move 的副程式，並可傳入一個參數。當我們拉動SliderA 時，就會傳入一個文字A 給move 副程式。因此的程式可以簡化變成以下的樣子（圖5a）：
我們將文字A 傳入move 副程式之後， 就都交給它來處理了。那麼，move 副程式裡面到底發生了什麼事呢？ 在move 裡面， 我們會判斷接收到的參數motor 內容是否等於「A」，如果是的話就執行圖5b 的內容， 圖5b 的內容是不是和圖4 是一樣的呢？
那麼另外兩個Slider 事件您應該已經知道怎麼做了，就是分別送出文字「B」與「C」，並在move 副程式中進行對應的判斷與動作（圖5c）。這樣一來我們就能集中管理程式碼了。
STEP5 停止所有馬達並將滑桿歸零：
為了方便起見， 請新增一個按鈕，按下之後會三個Slider 元件的滑桿回復到正中央位置，同時也會將power 變數值歸零，馬達也就停止轉動（圖6）。
STEP6 斷線：
按下「斷線」按鈕之後，會中止藍牙連線（BluetoothClient.Disconnect指令），並使按鈕恢復到未連線時的狀態（圖7）。
操作
實際執行的時候，請先確認NXT 已經開機且藍牙也啟動了，並將NXT 接上三個馬達（ 圖8a、8b、8c）。接著在Android 裝置上點選程式畫面中的「連線」按鈕，會進到藍牙清單畫面，點選您要的NXT 主機名稱並連線成功後，就能拉動滑桿來控制，或按下「停止所有馬達」按鈕來停止馬達。
圖8a A 馬達電力82% 正轉。
圖8b B 馬達電力34% 正轉。
圖8c C 馬達電力46% 反轉。
本範例介紹了Slider 滑桿元件，它提供了更細微的控制， 善加利用它，您的機器人會有更多有趣的功能。程式模組化是非常重要的程式開發觀念，希望您可以藉此建立起良好的基礎。
期待您從本期專欄的內容來激盪出更多有趣的火花。請繼續關注CAVE 的機器人專欄唷！
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本程式已上架Google play，請到Google Play 搜尋「CAVE 教育團隊」就找得到我們的樂高機器人系列app 了。在App Inventor 中文教學網上直接下載本範例的App Inventor 原始檔與apk 安裝檔。
註1： 想學如何開發App Inventor 程式嗎？ 請到AppInventor 中文學習網與我們一同學習。
註2：將Android 手機設定為可安裝非Google Play 下載的程式以及讓手機與樂高NXT 主機連線等說明請參考這裡。
註3：與NXT 連線後如果出現[Error 402] 之錯誤訊息請不必理會，程式依然能正確執行。
文章原文刊載於《ROBOCON》國際中文版2013/7月號
Peggy Sha
Amber Wu
shuyun-sylvia
