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小偷警報系統

馥林文化_96
・2014/09/23 ・2335字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 515 ・六年級
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文/CAVEDU教育團隊

本期專題是延伸2014 年5 月號的〈把機器人感測器值與座標用電子郵件寄送〉, 超音波感測器感測到有人(也就是小偷)經過前方之後,會照一張相並寄送電子郵件。有接觸過AppInventor 的師長朋友們,歡迎從AppInventor 中文學習網下載原始碼回去,加入更多有趣的功能。
請注意本範例需用到網路連線,請確認您的手機是使用Wifi 或3G 行動網路來連上網路,否則將無法順利寄送電子郵件。

超音波感測小偷偵測裝置

NXT 超音波感測器是一種I2C 數位感測器,它能讓機器人「看到」物體並在撞上去之前避開,這是觸碰感測器所辦不到的。超音波感測器會發出一連串的超音波,並記錄超音波被物體反射後所需要的時間,再轉換成距離回傳給NXT。請注意:超音波感測器的預設單位是公分。實際使用上,超音波感測器可測到最短的距離約為5 公分,最遠距離約為220 公分。

請將超音波感測器安裝在NXT 主機上。我們是將它放在固定位置來偵測有沒有小偷經過。在App Inventor 中,我們使用NxtUltrasonicSensor 元件的GetDistance 指令來取得超音波感測器值(圖1)。

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圖1 App Inventor 中用來取得超音波感測器值的指令。

開始玩機器人

本範例的機器人只要將一個超音波感測器接在NXT 主機的4 號輸入端,再將馬達接在輸出端B 即可。請確認NXT 主機的藍牙已啟動,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 , 這時只有「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
圖3a 指定藍牙配對裝置清單。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,「連線」按鈕會變成不可按的狀態,其他按鈕則都可按(圖2c)。畫面中間的 Image 元件是用來顯示當偵測到小偷所拍攝的照片。

2
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 連線成功後的畫面。

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「連線」設為不可點選,「斷線」等按鈕設為可點選(圖3b)。

3a
圖3a 指定藍牙配對裝置清單。
3b
圖3b 連線成功後啟動相關元件。

STEP3 偵測並拍照:

每當超音波感測器偵讀數小於某個距離時, 就會呼叫NxtUltraSensor.BelowRange 事件, 我們在此讓Camera 元件進行拍照。超音波感測器預設的距離是30 公分。您可以根據實際需要來調整這個數值。請注意:App Inventor 無法自動完成拍照,只是切換到系統預設的照相介面而已,您還是需要自己按下快門(圖4)。

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4
圖4 偵測到狀況時照相。

STEP4 將照片分享出去:

拍完照之後, 我們要使用Sharing 元件將方才拍到的照片搭配拍攝時間分享給Gmail。在Camera.AfterPicture 事件中, 我們使用Sharing 元件的ShareFileWithMessage ,將檔案(本範例中為照片)搭配拍照的時間發送出去。至於要發送給哪一個應用程式可以由我們自行決定(圖5)。

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圖5 照完相之後,分享到指定的應用程式。

Sharing 元件與ActivityStarter 元件的不同之處,在於後者須自行設定相關參數,而Sharing 元件則可讓使用者自行選擇應用程式,非常方便。但
是ActivityStarter 元件可以做到更多細微的設定。

STEP5 取得時間:

我們將取得時間這件事包成一個名為getTime 的副程式,它會回傳Clock 元件取得時間後的結果, 並以字串回傳。在此我們使用Clock.Now ,代表我們要取得拍完照(也就是發生Camera.AfterPicture 事件的那一瞬間)的時間。格式為「年/ 月/日 時: 分: 秒」,如圖6。

 

6
圖6 getTime 副程式。

STEP6 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程式一開始時的狀態(圖7)。

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圖7 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「連線」按鈕, 會進到如圖3b 的藍牙清單畫面,點選您所要的NXT 主機名稱並連線成功後,就耐心等小偷出現吧!請用您的手在超音波感測器前揮動,就能進到照相畫面(圖8a)。

8a
圖8a 拍照畫面,犯人就是妳!

拍照完畢之後會將照片顯示在程式中,並出現應用程式選擇畫面,讓您選擇要分享到哪一個應用程式,在此請選擇Gmail。進到Gmail 介面中,您就會看到方才拍攝的照片以及拍照時間都已經匯入到郵件內容中了,是不是很方便呢?

請注意:您的手機需要有網路連線,否則將無法發送電子郵件。

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圖8b 照相完畢後帶入所拍攝的照片。 圖8c 應用程式選擇畫面。 圖8d Gmail 畫面。

本期專欄延伸自上一期的感測器砲塔,讓您做出一個只要偵測物體移動,就會並拍照並寄送電子郵件的小偷警報系統。是不是很有趣呢?請繼續關注我們的機器人專欄!

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本程式已上架Google play,請到Google Play搜尋「CAVEDU教育團隊」就找得到我們的樂高機器人系列app了。歡迎大家到App Inventor 中文學習網的檔案庫下載本程式的aia原始檔與apk安裝檔。

註:

  1. 想學如何開發App Inventor程式嗎?請到App Inventor 中文學習網與我們一同學習。
  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處
  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2014/9月號

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文章難易度
馥林文化_96
54 篇文章 ・ 5 位粉絲
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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【成語科學】龍騰虎躍:老虎真的能跳高?
張之傑_96
・2025/06/14 ・1261字 ・閱讀時間約 2 分鐘

在海外旅行期間,收到《小達文西》編輯部簡訊,希望章老師再寫一年「成語與科學」。章老師已是髦耋之年,但為了小讀者們,就勉力重出江湖吧。

今年是龍年,讓我們以成語「龍騰虎躍」開場。龍騰虎躍,字面上的意思是:如龍飛騰,如虎跳躍,形容生氣勃勃,或精神振奮,或筆勢起伏有力。讓我們先造兩個句。

班際躲避球賽開始,兩班隊員個個龍騰虎躍,都想擊敗對方。

唐代的張旭有草聖之稱,他的草書寫得龍騰虎躍,氣勢非凡。

「龍」從哪裡來?

接下去循例要談談這個成語的科學意涵。先談龍,龍是一種想像的動物。那麼,先民為什麼要創造「龍」這種想像的動物?這就要從圖騰崇拜說起。在先民的原始信仰中,認為他們的祖先源自某種動物,也就是與某種動物具有親緣關係,於是圖騰崇拜便與祖先崇拜相聯繫。

上古的圖騰信仰與祖先崇拜互有關連性。圖 / unsplash

華夏文明發展早期,不可能不經歷圖騰林立的階段,其後逐漸整合成少數幾種。史前有不少東方部族以鳥類為圖騰,經過整合就成為「鳳」。史前有不少中原部族以爬蟲類為圖騰,經過整合就成為「龍」。

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因此龍起源於上古部族圖騰,歷經綜合和修飾,逐漸演變成唐宋以後的造型。這種造型看起來威風凜凜,其實既不能適應陸地生活,也不能適應水中生活,更不要說在空中飛騰了。

再談虎。中國原本是個多虎的國家,直到 1949 年,全中國仍有 529 個縣產虎,其中華南亞種占370個縣,可說是中國虎的代表,難怪華南虎又有中國虎之稱。然而,從 1950 年代到 1960 年代,中國大陸曾經迭次發動「除害運動」,使得華南虎、華北虎和西北虎滅絕,殘存的也岌岌可危。

虎能「躍」多高?比比貓科動物的跳躍實力

老虎雖然是跳遠高手,跳高卻不怎麼拿手。圖 / unsplash

由於古時中國多虎,於是衍生出許多與虎有關的成語,龍騰虎躍就是其中之一。前面說過,以龍的造型來說,牠沒有翅膀,「龍騰」是不可能的。那麼「虎躍」呢?虎屬於貓科,貓科動物大多擅跳躍,以虎來說,可說是跳遠高手,一跳最遠可達 10 公尺;虎的跳高不算出色,只能跳 2 公尺左右,不如豹和獰貓,牠們都能跳 3 公尺。

然而在貓科動物中,跳遠和跳高的總冠軍是美洲獅,牠跳遠可達 12 公尺,跳高可達 4 公尺。以跑步來說,美洲獅是貓科中第二快的,僅次於獵豹。

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從搔癢難耐到找回自信:一顆藥讓乾癬患者不再與鱗屑共存?
careonline_96
・2025/06/13 ・2728字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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圖 / 照護線上

中山醫學大學附設醫院皮膚科邱足滿醫師表示:「乾癬會對患者造成極大的心理壓力,皮膚外觀的改變可能影響其工作表現、社交互動與自信心;而嚴重搔癢也常干擾睡眠,進一步影響生活品質。」邱足滿醫師進一步指出,過去乾癬的治療以療效良好的生物製劑為主,近年則有新型口服小分子標靶藥物──TYK2 抑制劑問世,其治療機轉精準,治療成效佳,為中重度乾癬患者帶來生物製劑的針劑之外的口服藥物優異選擇。

「目前臨床上常用的精準治療選項,包含生物製劑與 TYK2 抑制劑等新型口服小分子標靶藥物。相較於傳統藥物,這類標靶治療可直接抑制乾癬相關的發炎訊號,兼具療效與安全性,且因口服劑型使用便利,有助提升患者的治療順從性。」

中重度乾癬
圖 / 照護線上

「乾癬不只是皮膚病」:頭皮型乾癬發生率高、搔癢症狀影響生活品質,中重度患者需注意全身共病

乾癬(Psoriasis)是一種慢性、自體發炎性皮膚疾病,因免疫系統異常活躍,導致皮膚反覆發炎、角質增生,進而出現紅色斑塊與銀白色鱗屑。中山醫學大學附設醫院皮膚科邱足滿醫師說明,臨床上常以「手掌法則」簡易評估病灶面積:將手指自然併攏,掌心與手指的總面積約等於身體表面積的 1%。若患者乾癬病灶總和超過 10% 體表面積,便屬於「中重度乾癬」,代表皮膚受影響範圍廣泛,須積極評估進一步治療選擇。

「根據我在醫學中心的臨床經驗,中重度斑塊型乾癬患者約佔整體乾癬族群的四分之一至三分之一。」邱足滿醫師表示,其中約有 80% 至 90% 的乾癬患者會出現頭皮病灶。輕微的頭皮型乾癬常隱藏在髮際間不易察覺,較嚴重者則可能延伸波及至額頭、耳後,甚至擴及頸部。

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乾癬最常見的主訴之一是頑固搔癢,約 70% 至 90% 的患者曾經歷這樣的困擾。邱足滿醫師指出,長期搔癢不僅干擾睡眠,也會影響生活品質,進一步造成焦慮、情緒低落等心理壓力。由於乾癬皮膚病灶多呈現紅色斑塊與銀白色鱗屑,許多患者在職場、社交或日常互動中產生自卑與壓力。

此外,中重度乾癬患者常伴隨多種系統性共病,如高血壓、高血脂、高血糖、心血管疾病及乾癬性關節炎等。邱足滿醫師提醒,治療不應僅聚焦於皮膚症狀,更需整合性管理潛在共病,以維持整體健康。

中重度乾癬的治療策略
圖 / 照護線上

中重度乾癬治療邁向精準化,新型口服標靶藥物(TYK2 抑制劑)大幅提升療效與便利性

乾癬的治療包括局部及全身性治療。一般來說,較輕微的乾癬可使用外用藥物做局部治療,至於中重度乾癬患者可能需要進一步採用全身性治療。照光治療雖具良好療效且安全性高,但需每週至醫院接受治療二至三次,對患者而言在時間安排上較具挑戰。

邱足滿醫師說:「新型口服小分子標靶藥物(TYK2 抑制劑)可精準抑制與乾癬相關的發炎訊號,大幅提升治療成效。」此外,生物製劑為注射劑型,多數患者須至醫療院所施打;相較之下,口服小分子標靶藥物為口服劑型,使用上更為便利,有助提升治療順從性。

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新型口服標靶藥物(TYK2抑制劑)提升中重度乾癬治療成效
圖 / 照護線上

精準抑炎、副作用低:新型口服小分子標靶藥物 TYK2 展現優異療效

根據研究顯示,乾癬患者接受新型口服小分子標靶藥物(TYK2 抑制劑)治療 16 週後,約有六至七成可達到 PASI 75 的療效,亦即皮膚病灶改善 75% 以上。此類藥物對頭皮乾癬與指甲乾癬也有良好療效,且在使用超過 4 年的情況下,仍有高比例患者維持穩定療效。值得一提的是,新型口服小分子標靶藥物(TYK2 抑制劑)在臨床上相對較不影響肝腎功能,具備較佳的安全性與使用便利性。

邱足滿醫師補充,部分患者雖未符合健保對中重度乾癬的給付標準,但因頭皮乾癬影響外觀與社交,或指甲乾癬導致疼痛、影響手部功能,亦可能考慮自費使用新型口服小分子標靶藥物(TYK2抑制劑),改善生活品質。乾癬為慢性發炎疾病,患者除了積極接受治療外,也應建立良好生活習慣,包括維持規律作息、避免熬夜、控制體重、戒菸戒酒,方能有助病情穩定控制、延緩惡化。

筆記重點整理

  • 乾癬是一種自體發炎疾病,因免疫系統異常活躍,導致皮膚反覆慢性發炎,進而在身上出現多處帶有皮屑的紅斑。若患者全身乾癬病灶總面積超過 10% 體表面積,則屬「中重度乾癬」,代表皮膚受影響範圍廣泛,須採取相對積極的治療策略。
  • 頭皮型乾癬的發生率極高,臨床上約有 80% 至 90% 的乾癬患者會出現頭皮病灶。輕微的頭皮病灶常隱藏於髮際間,較嚴重者則可能波及額頭、耳後,甚至延伸頸部。
  • 外觀改變會對患者的工作、社交與自信心產生顯著影響。對中重度乾癬患者而言,病灶常分布於身體多處,影響層面更加深遠。
  • 當傳統藥物治療成效有限時,可考慮進一步採用新型口服小分子標靶藥物(TYK2抑制劑)。標靶藥物能精準抑制與乾癬相關的發炎訊號,有助於提升治療效果。
  • 根據研究,乾癬患者接受新型口服小分子標靶藥物治療 16 週後,約有六至七成可達到 PASI 75 的療效,並可改善頭皮乾癬與指甲乾癬。即使使用超過 4 年,仍有高比例患者維持良好療效。此外,這類藥物相對較不影響肝臟與腎臟功能,整體使用上較為便利且具安全性。
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哺乳期進補小心踩雷,減重黃金期你掌握了嗎?
careonline_96
・2025/06/11 ・3020字 ・閱讀時間約 6 分鐘

圖 / 照護線上

「曾經遇過一位媽媽,懷孕過程中增加了 15 公斤,產後一直瘦不下來,使體態改變,膚質也變差,顯得很沒有活力。」張若偉中醫師表示,「經過詳細的評估,我們針對她的生活習慣、飲食、睡眠、運動進行調整,並搭配婦科調養,讓體重、體態都逐漸恢復,連家庭關係都明顯改善。讓我深刻體會到,產後不僅是身體的恢復期,也是心理與家庭關係重要的適應期。」

孕期體重該增加多少?建議依 BMI 來評估!

懷孕過程中,除了胎兒的體重逐漸增加之外,母體也會增生額外的組織,如胎盤、羊水等,所以孕婦的體重一定會逐漸增加,但是也不可以讓體重失控。張若偉中醫師說,懷孕期間建議的體重增加範圍會根據懷孕前的體重而有所差異,一般而言,較瘦的孕婦有較大的體重增加空間,而原本體重較重的孕婦則應避免過多體重上升。

國民健康署建議,懷孕前身體質量指數(BMI)[1]小於 18.5kg/m2 的孕婦,整個孕期建議增加 12.5 至 18 公斤;懷孕前 BMI 介於 18.5 至 24.93kg/m2 的孕婦,整個孕期建議增加 11.5 至 16 公斤;懷孕前 BMI 介於 25.0-29.9kg/m2 的孕婦,整個孕期建議增加 7 至 11.5 公斤;懷孕前 BMI 為 30kg/m2 以上的孕婦,整個孕期建議增加 5 至 9 公斤[2]

養胎不養肉孕期體重別失控
圖 / 照護線上

懷孕期期間要維持健康均衡飲食與適量運動,自第二孕期起,每日需增加 300 大卡的熱量攝取[3]。張若偉中醫師提醒,建議孕婦要每週測量並記錄體重,若能將體重維持在建議的範圍內,產後較容易回復原本的體態。

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產後瘦得健康,中醫調養更穩健!

針對計畫產後減重的婦女,中醫師可根據媽媽的體質特性,透過針灸、穴位埋線、內服中藥來輔助減重。張若偉中醫師說,針灸與穴位埋線的原理相似,但持續時間不同。針灸是透過金屬針刺激穴位,每次約 20至 30 分鐘;穴位埋線是在穴位中植入可吸收的手術線,讓該部位持續受刺激,可維持較長的時間。在經過評估後,針灸與穴位埋線也可以同時進行。

通常外治法(針灸、埋線)會搭配內服中藥,兩者同時進行較能達到預期的效果。張若偉中醫師說,哺乳期間可依個人體質適量使用中藥調養,但需選擇適合的藥方,確保對母嬰安全無虞。

產後減重不能一味依賴極端飲食或高強度運動,應該透過生活習慣、飲食、睡眠、運動,適時搭配婦科調養,逐步恢復身體狀態,才能達到更健康、穩定的減重效果!

產後減重瘦身計畫
圖 / 照護線上

破解迷思,避開產後減重陷阱!

產後的婦女常會遇到許多不易察覺的陷阱,看似對身體有益,但實際上可能影響減重進度,甚至有礙健康。張若偉中醫師說,許多家庭認為產後應該大量進補,但是攝取大量脂肪、蛋白質、醣類,反而可能導致體重上升,對身體造成額外的負擔。

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由於哺乳會消耗熱量,使媽媽的食量增加,但是也要特別留意,應避免過度攝食。張若偉中醫師說,有哺乳的婦女,每日的熱量攝取以增加 500 大卡為宜[4],在停止哺乳後,也要調整飲食習慣,避免攝取過多熱量,才不會增加產後減重的難度。

破解迷思,避開產後減重陷阱!
圖 / 照護線上

擬定計畫,產後健康減重

一般而言,產後 4 至 6 個月是理想的減重黃金期。張若偉中醫師說,在產後 4 個月前,媽媽需要花費大量心力照顧寶寶,通常無暇進行減重計畫。從產後4個月開始,透過飲食調整與適量運動,輔以中醫調養,針對個人體質進行代謝調整,讓瘦身過程更穩定、不易反彈,產婦能達到明顯的體態改變,大多可以減少 4 至 8 公斤,比起追求快速瘦身,更重要的是打造一個健康平衡狀態。

飲食是產後減重的基礎,應以天然食材為主,請選擇原形食物,避免加工食品,避免攝取過多糖分與添加物,要多吃蔬菜,減少精緻澱粉,維持少油、少鹽、少糖的淡飲食。

在照顧寶寶時,父母親經常需要半夜爬起來餵奶、換尿布,許多人也會趁寶寶睡著時追劇、滑手機,導致長期睡眠不足。張若偉中醫師說,其實熬夜與睡眠不足會影響新陳代謝,而影響產後減重。建議盡量找時間休息,確保充分睡眠。面對生活的改變要嘗試調整心態,適當紓解壓力。把握時間運動,能夠幫助恢復體力與體態。

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照顧好自己,吃對、睡飽、動起來,調整好生活步調,身體自然會慢慢回到理想狀態。

筆記重點整理

  • 懷孕過程中,除了胎兒的體重逐漸增加之外,母體也會增生額外的組織,如胎盤、羊水等,所以孕婦的體重一定會逐漸增加,但是也不可以讓體重失控。一般而言,較瘦的孕婦有較大的體重增加空間,而原本體重較重的孕婦則應避免過多體重上升。
  • 許多家庭認為產後應該大量進補,但是攝取大量脂肪、蛋白質、醣類,反而可能導致體重上升,對身體造成額外的負擔。
  • 有哺乳的婦女,每日的熱量攝取以增加 500 大卡為宜 。在停止哺乳後,也要調整飲食習慣,避免攝取過多熱量,才不會增加產後減重的難度。
  • 一般而言,產後 4 至 6 個月是理想的減重黃金期。在產後 4 個月前,媽媽需要花費大量心力照顧寶寶,通常無暇進行減重計畫。從產後4個月開始,透過飲食調整與適量運動,產婦能達到明顯的體態改變。
  • 產後減重不能一味依賴極端飲食或高強度運動,應該透過生活習慣、飲食、睡眠、運動,適時搭配婦科調養,逐步恢復身體狀態,才能達到更健康、穩定的減重效果。
  • [1] 身體質量指數BMI=體重(公斤)/身高2(公尺2
  • [2] 孕婦如何吃出健康?國民健康署
  • [3] 第7版國人膳食營養素參考攝取量(Dietary Reference Intakes, DRIs)
  • [4] 第7版國人膳食營養素參考攝取量(Dietary Reference Intakes, DRIs)
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