文／曾吉弘（CAVE教育團隊）

在7 月號的專欄中， 我們介紹了如何使用Slider 滑桿元件來控制樂高機器人馬達的轉速與方向。本期我們將介紹如何使用樂高馬達中的編碼器（encoder）來讓機器人前進指定的距離，並且深入介紹App Inventor 中對於樂高機器人的SetOutputState 低階控制指令。

樂高NXT 伺服馬達

樂高NXT 的馬達是所有樂高馬達中輸出扭矩最大也是最有份量的一款，另一方面，它也是唯一有配置角度感應器的馬達，經過計算之後可求出機器人行走的距離或轉動的方位角，非常方便。

本期專題將使用App Inventor 中，NxtDrive 元件的MoveForward 指令與NxtDirectCommand 的setOutputState 指令來控制樂高NXT 馬達。圖1 中是NxtDrive 的屬性設定欄位，由於本範例要控制機器人上的兩個馬達，所以需要兩個NxtDrive 元件， 將其DriveMotors 欄位分別設為B 與C ，代表控制樂高NXT 機器人的B 與C馬達。WheelDiameter 代表目前所使用的輪胎直徑，單位為公分。以本範例所使用的輪胎直徑為5.6 公分，因此請填入5.6。樂高的輪胎胎皮上都會標示輪胎的尺寸（圖2），請依照您所選用的輪胎填入正確的數字，否則機器人行走的距離就不正確啦。

圖1NxtDrive 的屬性設定欄位。

圖2樂高NXT 機器人的5.6公分馬達。

接著看到NxtDrive 的正轉MoveForward 與反轉MoveBackward 指令， 我們須給定電力power 與距離distance 兩個參數，但事實上也能以負數讓馬達反向轉動。圖3 中兩個指令都會讓B 馬達以電力50% 反向轉動10 公分。

圖3 NxtDrive 的轉動指令。

回想一下國小的圓周長公式：2πr ，r 代表半徑。以本範例使用的5.6公分輪胎來說，圓周長就是2π Ｘ2.8=17.6 公分，代表馬達每轉一度所代表的圓周長為17.6 / 360 =0.049公分。換言之如果要讓機器人前進一公分的話，馬達大約要轉動20.4 度。

什麼是編碼器？

編碼器的功能主要是得知馬達轉軸的位置，並推估馬達的轉速。由於馬達會受到電力、負載與其他種種外在因素，沒有編碼器的馬達就無法得知其正確位置而導致誤差愈來愈大。因此應用在機器人上的馬達大部分都會有編碼器來得到更好的精確度與控制效果。樂高馬達的編碼器解析度為1度，高級馬達的編碼器解析度會更精細，當然也就愈貴囉！

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）。為了完整測試，請將第三個馬達接上輸出端A。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4a ， 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4b），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4c）。

圖4a 程式首次執行的畫面。
圖4b 點選連線按鈕後進入藍牙裝置清單。
圖4c 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5a）。點選之後則先測試連線是否成功，成功則將「斷線」按鈕設為可點選（圖5b）。

圖5a 指定藍牙配對裝置清單。

圖5b 連線成功後啟動相關元件。

STEP3 讓馬達前進指定的距離：

本範例的架構相當簡單，點選「前進距離」按鈕就會呼叫MoveForward指令， 讓兩個馬達同時以電力50 來行走我們所輸入的距離。在此我們透過一個if 判斷式，當您尚未輸入任何數字之前，按鈕事件的內容將無法執行，事實上是因為如果該欄位為空的話將造成程式當機按鈕將無法點選。

另外由於速度過快機器人容易衝過頭而導致計算不準，在此不建議您使用太高的電力值（圖6）。

圖6 按下按鈕讓機器人前進指定距離。

STEP4 讓馬達轉動指定的角度：

您應該發現了吧，App Inventor管太多啦！ 一般來說我們都是使用馬達編碼器值搭配輪胎尺寸來算出機器人的移動距離。但NxtDrive.MoveForward 指令這樣子包起來的話， 反而使我們無法取得馬達的編碼器值了。幸好， 在NxtDirectCommands元件中有一個設定輸出端狀態（SetOutputState）指令，它的tachoLimit 欄位就是編碼器值，可在此直接指定馬達所要轉動的角度，每次轉動到這個值的時候就會自動停下來。

在圖7a 中，點選「轉動角度」按鈕就會呼叫SetOutputState 指令，讓兩個馬達同時以電力50 來轉動我們所指定的角度值。其實這才是所有AppInventor 中有關樂高機器人輸出指令的真實面貌，它是根據樂高官方所定義的直接指令，以位元陣列的方式來直接與樂高NXT 主機的韌體進行溝通。當然，要達到這樣的效果是需要一點功力的，所以App Inventor 開發小組就幫您把常用的樂高控制指令都包好了，我們只要直接呼叫使用即可。

圖7a 按下按鈕讓馬達轉動指定角度。

以SetOutputState 指令來說， 就是以藍牙通訊的方式，一次向NXT 機器人發送15 個位元組長度的位元陣列，機器人收到之後就可以自動執行對應的內容。這也就是為什麼我們不需要編寫機器人端的程式就可以控制樂高機器人，是不是非常方便呢？

如果我們要用SetOutputState 指令來達到與MoveForward 指令一樣的效果的話，就要先算出馬達轉一度所代表的圓周長，再計算出要前進的距離（圖7b）。這樣雖然計算比較繁複，但對於開發者來說，這種作法的彈性是比較大的。由於篇幅關係，我們無法詳細介紹所有欄位的意義，如果您想要對樂高直接控制指令一探究竟的話， 請由樂高MindStorm官方網站下載藍牙開發套件的文件。

圖7b 用SetOutputState 指令達到MoveForward的效果。

STEP5 斷線：

按下「斷線」按鈕之後，會中止藍牙連線（BluetoothClient.Disconnect指令），並使畫面上的各個元件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。接著在您的Android 裝置上點選畫面中的「NXT 裝置清單/ 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，就能輸入距離或是角度來控制機器人了（圖9）。

圖9程式執行畫面。

本範例介紹了如何讓機器人移動指定距離以及讓馬達轉動指定角度，這都是透過。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！

歡迎大家由此連結或掃描以下的QRCode 來下載本程式

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（http://www.appinventor.tw）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此連結。
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2013/9月號

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「他們沒有問我性別，認為寫走私的就是男性吧，在論文刊出首頁用『His Mailing address…』來標註我的聯絡方式。」

如同這樣的性別刻板印象，投入邊境研究也是一個不斷突破刻板印象的歷程。

孤軍以外消聲的生命故事

1992 年，張雯勤隻身在泰北旅行，偶然到了泰緬邊境的一個村子，那裡正是臺灣媒體經常報導的泰北難民村之一。

這段歷史得追溯到 1950 年初。當時，一批一千多人的國軍殘餘部隊，在雲南節節敗退後進入緬甸撣邦，抵達與泰國為鄰的大其力。經過集結、招兵買馬，1951 年這批重整的軍隊在撣邦勐撒成立了「雲南反共救國軍」。其後的故事即是一般人所熟知的「異域孤軍」戰史——經歷兩次撤台，部分軍隊落腳泰北邊境，當地人稱作「國民黨村」。

然而，在被歌泣的男性化、黨國化歷史背後，隱藏著邊區遊移政治與無數難民的生活史。

最初，張雯勤帶著既定印象從孤軍將領訪談，研究這些「雲南移民」。但在村子住了大半年，她發現日常接觸的並不是將官，反倒都是大爹、大媽、大嬸、大叔這樣的平常百姓。「臺灣報導裡全是忠貞愛國、異域求生的孤軍，這些普通人完全沒聲音，但他們的生命故事非常豐富。」

於是，張雯勤用了兩年，走訪二十四個邊境村落，此後又一路延展到緬甸，展開二十多年以平民為視角的邊境研究。

越界流動，是歷史上的邊境常態

自古以來，從雲南、緬甸至泰北即常有大批人口來來回回遷移，多元族群交織著不同政治勢力，在這塊廣衾的土地上脈動著爭戰、交易營生、多元文化的習作與交流。1949 年因國共內戰及往後二十多年中國政治運動，造成大規模跨境遷徙。

在 1961 年「二撤」之前，留在緬甸的國民黨軍隊主要有五支，其中三軍和五軍最終沒有撤回臺灣，集結於泰北。1970、80年代，他們協助泰國政府剿滅泰共，爾後取得泰國國籍定居當地。

然而在這些「國民黨村」裡，軍人只是一部分，大部分其實是跟著軍隊逃難的眷屬及一般難民。邊境村落或周遭，包含有雲南漢人、雲南穆斯林、阿卡族、佤族、儸黑、傈僳人等各式族群，彼此用不同語言交流。「我很佩服這些大媽，買賣東西的時候，遇到阿卡人，就講阿卡話，遇到百夷人，就講百夷話。」張雯勤說。

平民耕地、做小生意謀生，撤退至緬泰的國民黨軍隊也亦商亦軍，軍隊找商隊馱運物資，商人仰賴武裝保護。對於難民來說，同樣如此，軍隊既保護也剝削他們。於此同時，帶兵的軍官也利用騾馬往返泰緬馱運「黑金」——大煙（生鴉片）。

刀片上是老闆的，刀片下是我們自己的

從我們社會的眼光來看，毒品似乎萬惡不赦，但回歸到當地生活脈絡，這只是平民百姓的一種生計。許多人歷經顛沛流離，沒有身分、沒有錢，最重要的目標皆為了「努力活下來」。毒品、走私因而成為邊境的生存日常。

「他們的童年記憶裡，從小就生活在大片大片的罌粟花田。爺爺躺在蚊帳裡抽煙，但不是每個人都能抽大煙，只有老人家有權利，年輕人頂多是工作累了，抽個幾口。」

現實中備嘗艱辛的生活，經過記憶轉化後的敘事卻呈現出一種近乎迷人的日常：罌粟花很美，年輕人為雇主做工「刮煙」，一邊刮一邊唱歌。罌粟一顆一顆，用刀子劃下去，汁液才會跑出來。劃也不是亂劃，有一定技巧。劃完以後，白色的汁液流出，不能馬上去刮，隔天凝結成暗褐色，才能用一把彎彎的刀刮下來，在刀片上慢慢累積，就成了生鴉片。

「他們說，刀片上是老闆的，刀片下就是我們自己的。」因為汁液大部分留在刀片上，少量落在刀片下，一點點攢起來可以賣錢，這也是一種酬勞的給付方式。

毒品議題龐大而複雜，牽涉跨國政治、經濟與利益集團的輸送角力，甚至不乏國家政府涉入其中；但從底層百姓的角度，罌粟田是人們熟悉的生活記憶，採大煙是從小到大的日常勞作。

對張雯勤來說，這也正是邊境研究的重要關懷，在傳統國家中心的分析視角外，看見每個真實的個別生命。她擅於採用敘事書寫方式，爬梳自 1949 年以後，雲南移民從中國西南逃難到緬甸，部份移民又從緬甸遷居他國的歷史，以及他們從事的耕作和跨境商貿。

這些人的生命和動亂時代交織在一起，相對邊緣不被看見，他們怎麼面對生命處境，掙扎、奮鬥、存活下來？我要做的，就是用說故事的方式書寫出來。

民間「影子經濟」：馬幫到摩托車車隊

除了戰事逃難，經濟營生也讓跨境成為邊界常態。雲南多高山，長途經濟活動必須依靠騾馬。由於在山上形單影隻不安全，容易遇到強盜劫匪，商人便集結起來形成了馬幫，這是自古中國西南獨特的商隊組織。

張雯勤提到，1962 年尼溫軍政府上台，隨後實行國有化經濟體制，嚴厲禁止人民自由行動與私有交易，造成緬甸經濟迅速崩解，大量民生用品必須仰賴泰國走私；而進行地下貿易的主要族群，即為定居兩地的雲南移民。

「雲南移民在泰緬邊區的馬幫貿易，雖然奠基於大漢中心主義『走夷方』的文化傳統心態，然而實踐過程呈現不同社群間互助、衝突與協商，突顯邊區特有的地理政治、經濟與文化主體性，以及這個經濟活動內涵的複雜規範和知識。」張雯勤分析。

時代改變，跨境貿易的方式也在改變。

1980 年代，汽車運輸漸漸取代原有馬幫，往來中緬與泰緬邊區，2000 年到 2014 年更出現「摩托車車隊」，穿梭於上緬甸與雲南邊城瑞麗。過去，馬幫由頭人帶領，策劃路線與行走時間，在特定地點向叛軍或官方上稅；交通工具改變了，當代商隊同樣繼承這些「地下貿易規則」。

以緬北摩托車車隊來說，一個車隊約五至二十人，大家先坐車到雲南瑞麗，到認識的摩托車商店買車。通常一個騎士騎一輛、帶兩輛（拆解成零件），厲害的能帶上四輛！

回緬甸不能走正規大路，要趁夜翻山越嶺，路況好的時候，六小時就能抵達緬北臘戌，一路上過村則需要付費給警察。清晨五、六點，臘戌的摩托車市集擠滿了人。除了賣車的，還有販賣偽造車牌的攤位，貴一點用鐵片做，便宜陽春版則是塑膠材質製成。

「我的摩托車車隊研究主軸，一方面引用地下經濟與日常政治理論，分析這個走私行業的運作規則與組織網絡。另一方面，我將它與過去中國西南與高地東南亞之間的長程馬幫貿易，進行比較對照，兩者在結構運作上高度相似，都是根基於地方知識與社會網絡的助因。」張雯勤談到。

她進一步分析：「我因此主張，當今中緬摩托車走私並非隨意運作，而是延續了歷史上長途馬幫貿易的組織精神；但不同的是，當代摩托車走私打破了馬幫貿易的性別專斷（只有男性從事），同時吸納兩性。」

中緬泰的邊境貿易存在已久，民間百姓經常跨境往返。雖然 1950 到 1980 年代中緬邊界關閉，但私下邊境貿易仍然存在，交易的物資包括許多日常用品：農產、醃豬肉、野生動物、熱水瓶、藥材、豬油、鹽巴、被單、枕頭套、膠鞋、布料、熱水瓶、腳踏車，以及貴重的玉石、紅寶、柚木等。

一位玉石商人曾如此形容緬甸：「賣米不合法，賣鹽不合法，賣什麼都不合法，那還可以做什麼？只能走私啊。」這些國家法律不認可的交易，一般被稱為「非法走私」；然而張雯勤認為，用「影子經濟」（shadow economy）或「非正式經濟」（informal economy），更能理解在國家治理視角之外，邊民們為了生存，遊走穿梭邊境的自主貿易。

無論國界是否封鎖、政治角力如何劇烈，平民百姓手無寸鐵，唯能在檯面下運用常民強韌的生存力量，對抗突破國家政體的限制。

大起大落的血淚玉石夢

在跨境貿易經濟鏈裡，普通人民、不同的叛軍武裝團體、政府官員、軍隊等，都共同參與這個地下商業活動。執法者也是違法者，合法與非法關係錯綜交織。

緬甸最著名的玉石貿易，亦是如此。緬甸玉石開挖已有數百年，過去挖玉石叫「挖洞子」。依照傳統，找到未被開採之處，插個樹枝示意為有主之地，就能以簡單的器具挖掘。

玉石產於克欽邦，是叛軍的勢力範圍，在尼溫主政的社會主義時期（1962-1988），雖然政府禁止私人開採，人民依舊冒險盜採。但緬軍和叛軍經常開打，挖掘玉石非常危險。到了 1990 年代初，緬軍和叛軍和談後，由政府接手管轄玉石場，商人必須向政府標地開挖，挖到玉石後上稅，再經過公盤買賣。不過，地下交易走私仍未消失。

窮人沒錢參與標案，常常聚在玉石場，一等商家把廢棄石頭倒出便蜂擁而上，幸運的或許就能找到被錯過的玉石。但採石如同賭命，由石頭堆起的「山」極不穩固，經常崩塌，傷亡慘重。張雯勤回憶看過的「山崩」影片，滿心不忍地感嘆：「在那麼不安全的社會，你得要用生命去營生。」

在玉石貿易網絡研究上，張雯勤打破既有華人關係研究的迷思，這些迷思強調華商成功源於人際關係的信任、忠誠、和諧。但她切入日常政治與法律層面，指出商貿網絡中組織性層次及規範，並藉由這個研究，提出跨越國家疆界、法律，從地區特性、歷史情境去追踪民間跨境能動性。

沉默卻堅韌的邊境女人們

性別關係是張雯勤的另一主要課題。「女性移民經常被忽略，尤其是具有軍事背景的雲南移民團體，多數報導、研究只集中在軍事與走私活動，婦女如何在不斷遷移的過程中，扮演日常生活實際供養者與文化意義延續者，卻被視而不見。」

論文中，張雯勤以一位段大嬸的生命故事，爬梳冷戰時期在紛亂的泰緬邊區，女性如何因應複雜的政治軍事生態。她們一方面穩定了家中的經濟，又成功支助男性出外打仗或跑馬幫過程所需的定點補充。論文處理了馬店與雜貨店的經營──這是雲南移民婦女在長程馬幫貿易上，不被看見的經濟角色。

2010 年，張雯勤到泰北邊境的村子田調，剛巧就住進了段大嬸媳婦開的民宿。幾日的停留，張雯勤與段大嬸一起剝著大蒜，聽著她的生命故事。

段大嬸是雲南漢人，少時與家人隨國民黨軍隊輾轉逃往緬甸、泰國。她結過兩次婚，都是部隊軍人，也都早早離世，留她一人流離遷徙，獨力撫養孩子。沒了丈夫，一個女人在邊境村落要靠自己謀生立足，艱辛可想而知。還好段大嬸很有生意頭腦，她買騾馬馱運貨物到少數民族村販賣，後來又開起了馬店和雜貨店，接待往返泰緬的馬幫商隊。

但邊境的生活永遠充滿挑戰，一遇戰事，門來不及鎖就得逃命。有一次戰事又突然爆發，當時下著傾盆大雨，段大嬸抓了雨衣就逃，沿路頭上是盤旋的飛機，身旁是落下的子彈。幾天後，當她再返家才發現鋪子裡的東西全被軍人拿走了。但別說財物，在那樣混亂的時代裡，平民百姓只能在縫隙裡拚命求生，活下來已是大幸。

邊境村子如同段大嬸這樣的女人很多。男人無論做了什麼、數年未歸，只要回家，女人還是必須接納他們。傳統性別的限制與突破，就如同邊境日常的曖昧與多重性。

因為環境險惡，性別限制得以被打破，女性在輾轉遷徙中獲得更多自由與賦權空間，但並不代表她們能完全擺脫傳統框架。

投入田野近三十年，張雯勤以人類學為根基，結合歷史學的深度，進行跨國界多點的田野研究。她從邊境百姓的遷徙著手，透過「非正式」的邊境貿易，梳理跨境流動的曖昧與多重性。

她的研究瓦解了「合法」與「非法」之間的界限，突破由國家法律先行的刻板印象，並提出「跨境民間」的概念，來理解這個區域不曾中斷的民間跨界與流動。

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