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輕鬆使用Android裝置控制樂高機器人:多點觸控

馥林文化_96
・2012/08/21 ・2658字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 560 ・八年級

文/曾吉弘(CAVE教育團隊

最近溫度屢破新高,還是做一台機器人幫您分勞解憂吧!本期CAVE的App Inventor機器人專欄延續了七月號的[單點觸控],但這次要請您使用左右手的姆指來控制樂高機器人,左手拇指控制機器人左側馬達正反轉動,右手就是右側馬達囉。本範例使用了兩個畫布Canvas元件,分別追蹤畫布上的觸控點的Y軸向變化量後轉換為馬達電力。因此相較於[單點觸控]還用到了atan、sin與cos等三角函數,本次的程式相較之下簡單多了。

圖1  使用左右手拇指在螢幕上滑動。

首先請把NXT機器人準備好,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。

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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,這時觸控板被隱藏起來了,只有 [連線]按鈕可以按,其它所有按鈕都無法操作。點選[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,就可以看到兩個黃色的觸控板出現了,還有可愛的CAVE小圖案(圖2c)。

圖2a(左)  程式首次執行的畫面

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圖2b(中)  點選連線按鈕後進入藍牙裝置清單

圖2c(右)  連線成功後出現觸控板

 

STEP2  程式初始化:

接著是在程式初始化(Screen1.Initialize事件)時,將NXTList清單指定為藍牙配對裝置清單(圖3a)。在連線之前之所以無法看到黃色觸控板,是因為我們先將它隱藏起來了,要等到連線成功之後(圖3b)才會顯示觸控板,原本無法按下的「停止」、「Orientation ON」以及「斷線」等按鈕這時也都可以操作了。

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圖3a  指定藍牙配對裝置清單並隱藏觸控板。

圖3b  連線成功後開啟觸控板。

 

STEP3  根據方位感測器來旋轉CAVE小圖案:

本次程式多了一個附加功能,就是讓CAVE小圖案根據手機的指向來轉動,這是藉由擷取Android裝置上的方位感測器(Orientation sensor)的Z軸數值所完成的。只要方位感測器的值發生變化,azimuth這個變數就會自動更新,我們將它指定為CAVE小圖案的指向欄位就可以了(ImageSprite_L.Heading與ImageSprite_R.Heading)。

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圖4  根據方位感測器值來改變小圖案指向。

 

STEP4  計算馬達電力:

我們使用了兩個Canvas,分別控制機器人的左右兩顆馬達。由於兩側的觸控程式概念是相同的,在此僅說明左側的Canvas_L.Dragged拖拉事件:

1.將Lpower設為(150-CurrentY) / 150,CurrentY就是觸控點的Y座標,Canvas的高度為300像素,這樣一來當手指頭在畫布中央時,Lpower為0,向上移動為正,向下則為負。接著將Lpower數值顯示在標籤LabelB上。

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2.使用ImageSprite.MoveTo指令,將XY欄位指定為20與CurrentY-30,這樣就能用手指拉著可愛的CAVE小圖案走。CurrentY-30的原因是因為CAVE小圖案的尺寸為60 x 60,需要30像素的修正量。

注意:由於本範例只使用觸控點的Y軸向變化,因此將X欄位固定為20,即便您左右移動姆指,CAVE小圖案也不會移動。

3.最後將B馬達電力指定為Lpower變數值就可以了,這樣當我們在黃色觸控板上移動左手拇指時,B馬達就會轉動,向上移動為正轉,向下則為反轉,手指頭離螢幕中心愈遠轉愈快。

圖5a  左側Canvas.Dragged拖拉事件。

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圖5b  右側Canvas.Dragged拖拉事件。

注意:在右側拖拉事件中我們多使用了一個ceiling四捨五入指令,將計算結果直接取整數。您可以從圖9a~圖9c中看到沒有使用ceiling指令的Lpower值是會有小數點的,Rpower則無小數點。

 

STEP5  /關方位感測器

覺得CAVE小圖案轉來轉去有點頭暈嗎?新增一個Button_Orientation按鈕來開/關方位感測器(OrientationSensor1.Enabled指令),一旦方位感測器被關閉之後,小圖案就會自動歸正(Heading欄位設為0)。請注意,在此我們只是設定方位感測器是否可用,您還是可以拉動CAVE小圖案來控制機器人。

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圖6a  藉由Button_Orientation按鈕來開關方位感測器。

圖6b  方位感測器開,CAVE小圖案會根據手機指向而轉動。

圖6c  方位感測器關,CAVE小圖案自動歸正。

 

STEP6  按下停止按鈕:

按下[停止]按鈕之後,會執行三件事:1. 停下機器人;2. 將標籤數值歸零以及3. 使兩個CAVE小圖案歸位。

圖7  按下停止按鈕停下機器人並使ImageSprite歸位。

 

STEP7  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,黃色的觸控板也看不到了。這時候您可以再次發起連線。

圖8  按下[斷線]按鈕時中斷藍牙連線。

 

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。接著在您的Android裝置上點選程式畫面中的「連線」按鈕,會進到如圖2a的藍牙清單畫面,點選NXT主機名稱連線成功後就會出現兩個黃色觸控板。分別在畫面上移動左右拇指就會讓機器人動起來了,操作方式相當直覺,您一定會喜歡。從觸碰板下方的標籤看到左右馬達的電力值,範圍是-100~100之間。操作過程中您可以隨時點選Button_Orientation按鈕來開關方位感測器。

圖9a  兩個姆指同時往上,機器人前進(方位感測器關閉)。

圖9b  兩個姆指同時往下,機器人後退(方位感測器開啟)。

圖9c  兩個姆指左下右上,機器人原地右轉(方位感測器開啟)。

絕大部分的Android裝置都有多點觸碰的功能,因此我們特別以兩次專欄來介紹如何以單點與雙點來控制樂高機器人的動作。雙點觸控其實只取個別觸控點的Y軸變化,因此程式結構上是比較簡單的。本範例另外新增了方位感測器來使CAVE小圖案跟著手機指向旋轉,我們也可以使用Android手機上的感測器來控制機器人,請繼續注意CAVE的機器人專欄唷!

 

歡迎大家從這連結下載本程式來玩玩看

或掃描以下的QRCode也可以唷!更多有趣的機器人app請在Google Play搜尋「CAVE教育團隊」就找得到了。

註1:機器人運動方向有可能因為車頭指向而和程式設定相反,只要將左右馬達電線互換即可。

註2:將Android手機設定為可安裝非Market下載的程式以及讓手機與樂高NXT主機連線等說明請參考連結

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2012/9月號

 

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馥林文化_96
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馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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史上第一個全裸出演電影的好萊塢巨星,也是Wi-Fi與藍牙技術的奠基者——海蒂.拉瑪
椀濘_96
・2022/03/14 ・2501字 ・閱讀時間約 5 分鐘

做測驗,就有機會獲得免費特製手搖飲品,現場還有大獎等你抽!

她是全球知名好萊塢影星,同時也是發明「展頻技術」(Spread Spectrum;過去稱為秘密通訊系統)的關鍵人物,更被人尊稱為「Wifi 之母」、「藍牙之母」,鮮明的性格、亮麗的外表(她真的很漂亮)、才能與智慧,造就了海蒂.拉瑪戲劇性的一生。

海蒂.拉瑪(Hedy Lamarr,1914-2000)的原名為海德薇希.愛娃.瑪麗亞.基斯勒(Hedwig Eva Maria Kiesler),是個出生於奧地利的匈牙利猶太後裔,父親是維也納知名的銀行家,母親則為一名鋼琴家。

Hedy Lamarr(1914-2000)。圖/Wikipedia

為夢想勇敢前進電影產業

少女時期的海蒂.拉瑪被電影吸引,便毅然決然放棄了當時仍在學習的通訊專業,退學後的她學了鋼琴、芭蕾,幸運地被導演馬克斯.萊因哈特挖掘,將她帶到了位於柏林的表演學校,先是由場記員做起,闖蕩電影界。

1930 年,年僅 17 歲的海蒂.拉瑪出演了她的第一部電影,之後陸陸續續拍攝了多部作品,其中讓她從此聲名大噪的,是在 1933 年的捷克電影《神魂顛倒》(Ecstasy),劇中她不畏世俗眼光,為戲裸泳及全裸在森林奔跑,這也使她成為了第一位在螢光幕前全裸出鏡的女主角。事後海蒂.拉瑪回憶起這部作品:「你用你的想像力,便可以看到任何女演員及她的裸體。」

成名不久後,她便結識了第一任丈夫——弗里茨.曼德爾,是一名奧地利的軍火商。由於生意上的往來,海蒂.拉瑪因此可以在招待客戶時,從旁聽聞丈夫與買賣方之間的交談,這便促成了她擁有無線電通訊知識的機緣。

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儘管生活富裕,然而婚後的海蒂.拉瑪並不快樂,處處遭受限制,甚至連熱愛的電影產業也被禁止涉足。1930 年代納粹滲透奧地利,海蒂.拉瑪堅決反對納粹,但身為猶太人的丈夫卻與希特勒及墨索里尼等法西斯主義份子做交易、打交道,終於讓海蒂.拉瑪下定決心逃離不愉快的婚姻生活。

在逃離到倫敦後,結識了老牌電影公司米高梅創始人之一路易.梅耶,他與海蒂.拉瑪簽訂了一份長達七年的影視合約,前往美國踏上好萊塢演藝之路。她由於電影《神魂顛倒》受到不少批評,也是在此時將名字改為我們所熟知的海蒂.拉瑪。隨後便在好萊塢參與多部影視作品,出演許多受人歡迎的電影,成為家喻戶曉的女星,紅極一時。

重新踏入電影產業的海蒂.拉瑪。圖/Wikipedia

1940 年海蒂.拉瑪在聚會上認識了鋼琴家喬治.安塞爾,就在兩人聊天時,她想起了軍火商前夫曾與納粹官員談起如何操控魚雷的內容……。

發明展頻技術

就在某次聽安塞爾彈奏鋼琴時,看著按壓不同琴鍵就能使聲音有所變化,於是海蒂.拉瑪聯想起,直接用無線遙控魚雷,就很容易使之被相同頻率的信號干擾,造成魚雷偏離目標,既然改變鋼琴鍵能直接改變聲音,那麼同理,如果是直接改變無線電信號的頻率就能改變發出的信號!若不停地隨機改變信號頻率,因敵人干擾而影響魚雷的機會就會減少很多。

做為專業且優秀的音樂家,安塞爾想出了具體的實施方法,他曾使用了 16 架自動演奏鋼琴創作了《機械芭蕾》(Ballet Mecanique)一曲,而自動鋼琴的原理為,以打孔紙卷來記錄音譜,透過裝置捲動紙軸,紙卷上的孔位與驅動機械連動,使相對應的裝置擊琴鍵,從而演奏出音樂。

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運用自動演奏鋼琴的原理,在魚雷的接收器和艦船發射器內安裝相同編碼的滾筒,在兩者同步運轉時調整頻率,就可以達成透過載波快速切換不同頻率,使得接收端與發射端產生偽隨機(後稱此技術為跳頻展頻;Frequency-hopping spread spectrum, FHSS)。

兩人在 1941 年時向美國專利商標局(USPTO)提出專利申請,並將這項技術發明命名為「秘密通訊系統」(Secret Communications System),隔年順利通過,專利號為 2292387,就是我們現在的展頻技術(Spread Spectrum),值得一提的是,他們共使用了 88 種頻率,而鋼琴鍵數就是 88。

藉由聽鋼琴演奏發明展頻技術。圖/Pexels

由於該技術是由演員與音樂家所發明的,期望為戰爭貢獻心力的兩人,此項發想在當時難以說服軍方使用。但兩人還是將專利無償提供給美國軍方使用,也自行支付相關的專利維護費用,而當時的電子科技發展仍無法支持這樣的技術,一直到冷戰時期,電晶體發明後才真正被運用於軍事上。

成為無線電通信技術發展的基礎

日後展頻技術被應用到眾多無線電通信中,分碼多工存取(Code Division Multiple Acces, CDMA)、無線區域網路(WLAN)、Wi-Fi 與藍牙都是基於此技術發明出的。

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海蒂.拉瑪與安塞爾並沒有繼續深入研究他們的發明,而上述新技術與海蒂與安塞爾的專利雖有相通之處,但都沒有觸及其專利權,兩人終其一生未因此專利獲得任一分錢,即便至近年 ,這項技術還是被許多專利所引用。

在這項發明專利公布的 56 年後,1997 年兩人的成就才終於獲得電子前線基金會(Electronic Frontier Foundation;EFF)榮譽技術獎章殊榮,2014 年兩人被選入美國發明家名人堂,直到現代,海蒂.拉瑪才真正獲得世人廣泛的認同。

後記:

在讀完海蒂.拉瑪的故事後,筆者思考起,儘管海蒂.拉瑪不像大眾所熟悉的發明家、科學家,擁有豐富的學識背景,甚至是圈子裡優秀出眾的學者,然而她從生活中發現了他人不曾想過的,也確實把它實踐了,讓以為距離遙遠的科學發明,也有了浪漫親近的一面。

參考資料:

椀濘_96
12 篇文章 ・ 20 位粉絲
喜歡探索浪漫的事物; 比如宇宙、生命、文字, 還有你。(嘿嘿 _ 每天都過著甜甜的小日子♡(*’ー’*)

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輕鬆使用Android裝置控制樂高機器人:「說」出機器人感測器的狀態
馥林文化_96
・2013/04/22 ・2764字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 523 ・七年級

文/曾吉弘(CAVE教育團隊

我們已經在前兩期的專欄中(2013年1月號、2013年3月號)介紹如何用Android手機上的姿態感測器來控制樂高機器人。搭配手機的感測器,您可以像玩Wii遊戲機一樣,以體感的方式來與機器人互動。本次專欄將使用App Inventor中的TextToSpeech元件(本文後簡稱TTS元件),讓手機「說」出機器人感測器的狀態(圖1)。程式執行的過程中,我們還可以即時更改感測器的類型,是很實用的功能呢!

App Inventor的TextToSpeech元件可以讓Android手機以語音方式輸出指定的文字或數值內容,本範例就是讓手機每秒播報一次感測器數值。除此之外還可指定語系與國家,預設值是eng(英語)與USA(美國),代表美式英語。您可以參考App Inventor中文學習網來改為其他歐陸語系,例如德語、法語或義大利語,會有更有趣的效果。

圖1 讓TextToSpeech元件說「hello」。

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請注意!目前App Inventor不支援中文等亞洲語系的語音輸出。

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:

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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,就可接續選擇感測器類型(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 連線成功後才可選擇感測器類型。

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「開始念/停止」設為可點選(圖3b)。

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圖3a 指定藍牙配對裝置清單。

圖3b 連線成功後啟動相關元件。

STEP3 選擇感測器類型:

為了節省畫面空間,我們使用了Listpicker搭配清單來達到下拉式選單的效果。首先需要宣告一個清單,內容為(color.jpg, sound.jpg, light.jpg, ultra.jpg),就是使用的感測器圖檔名稱(圖4a)。編號index則依序由1到4。本範例就是使用這個編號來更改顯示的圖片與感測器類型。

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由圖4b中可看到當我們點選了要使用的感測器之後,就要把「開始念/停止」按鈕設為可點選,代表我們準備好要念出感測器數值了。另外還把這個編號所代表的項目內容顯示在畫面上,最後則將Image元件的圖片換成這個編號所代表的圖檔(select list item指令)。例如圖4a中的sensorList清單中的第3號的項目內容就是「light.jpg」。

圖4a 宣告一個陣列來存放圖檔。

圖4b 點選感測器類型之前與之後事件。

注意!List清單實際上就是一般程式語言中的陣列(array),App Inventor使用了較為親民的用語。另外n個項目的陣列其項目編號是由0到n-1,App Inventor則是1到n。

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STEP4  根據選擇的感測器類型來控制TTS元件播報內容:

選擇感測器類型,實際上就是在ListPicker_SensorList中點選了某個項目,接著就要根據這個項目的編號index(請注意,不是項目內容!)來決定TTS元件的播報內容。在此我們使用一個副程式say來管理程式,讓程式更簡明易懂。在say副程式中,它會藉由接收到的sensor參數(也就是傳入的編號index)來決定TTS元件的播報內容與TextBox/Label的顯示內容。請看圖5說明:

圖5 say副程式中透過使用者所點選的項目編號來決定執行內容。

STEP5  使用Clock元件來控制TTS元件:

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我們將Clock元件的TimerInterval設定為2000毫秒,代表每兩秒呼叫一次say副程式,並傳入剛才所點選的感測器類型編號(SelectionIndex)。這樣就能控制TTS元件的播報內容與TextBox/Label的顯示內容(圖6)。

圖6 透過點選項目的編號來呼叫say副程式。

STEP6  開始/停止播報感測器數值:

如果在尚未建立與機器人的藍牙連線之前就要TTS念些什麼的話,就會得到-1 這個討厭的數值。所以我們使用「開始念/停止」按鈕來啟動或關閉Clock元件,並將現在的播報狀態(STOPSPEAKING)顯示在手機的狀態列。您可以隨時用這個按鈕來決定停止或繼續播報資料(圖7)。

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圖7點選按鈕來啟動/關閉計時器。

STEP7  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8)。

圖8 按下「斷線」按鈕時中斷藍牙連線。

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,並將顏色、聲音、光與超音波感測器依序接在NXT主機的1到4號輸入端。接著在您的Android裝置上點選程式畫面中的「連線」按鈕,會進到如圖4b的藍牙清單畫面,點選您所要的NXT主機名稱並連線成功後,接著選擇感測器類型,點選之後會顯示對應的感測器圖片與名稱,如圖9所示。

圖9 連線成功後,可選擇不同的感測器,會顯示不同圖案與字樣。

最後點選旁邊的「開始念/停止」按鈕就可以聽到手機把感測器數值念出來了。以下是選擇超音波感測器時的畫面,畫面也會同時顯示數值為58(圖10)。

圖10 手機開始唸出感測器數值,並顯示在畫面上。

TTS元件是用來語音輸出的元件,它可以說出我們所指定的內容,包括文字與數字。您可以讓機器人用說的方式來呈現它的狀況,例如撞到牆壁時,可以說出「Ouch!」等趣味效果。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!

 

歡迎大家由此連結下載本程式來玩玩看,或掃描以下的QRCode也可以直接將檔案下載到手機。或到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。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。

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文章原文刊載於《ROBOCON》國際中文版2013/5月號

馥林文化_96
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