本期專題是教你如何根據樂高官方的文件來直接控制樂高EV3機器人。目前App Inventor中的LEGO MINDSTORMS元件區只支援NXT機器人，但是我們還是能自行編寫程式，做到直接控制的效果，機器人端則不用編寫程式。有接觸過App Inventor的師長朋友們，歡迎從App Inventor中文學習網下載原始碼回去，加入更多有趣的功能。
什麼是Direct Command？為什麼需要它？
Direct Command（註1）是樂高公司所提供的一種通訊格式。在機器人端不需要任何程式的情況下，只要建立通訊（USB、藍牙與 Wi-Fi）後對EV3主機發送位元陣列，就能達到諸多控制效果。因此不限於智慧型手機，只要是能夠與樂高機器人進行無線通訊（藍牙或Wi-Fi）的裝置，都能以此架構來通訊。不過請注意：NXT的無線通訊方式只有藍牙。
有了Direct command，只要與EV3藍牙配對，不需要任何程式就可以經由手機遙控機器人端，這樣的好處在於你不需要維護兩份程式碼。另外，手機端與機器人端的程式應該都是不同的程式語言，這樣也會增加開發上的難度。你可以使用將本程式的架構修改成姿態控制（orientation sensor）、觸碰點控制、語音控制等，讓你的機器人更豐富。根據樂高官方文件， 你可以使用Direct Command做到的重要功能有：
• 啟動／停止主機上指定檔名的程式。
• 控制馬達啟動、停止、轉向、電力與角度上限。
• 取得感測器值與狀態
開始玩機器人
本範例的機器人與2012年3月號的「按鈕控制」是一樣的，機器人不需使用任何感測器，只要用兩個馬達製作出雙輪機器人即可。本範例中是將馬達接在EV3主機的輸入端B與C。請確認EV3主機的藍牙已啟動，接著將EV3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，你可以從EV3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1a， 這時只有「連線」按鈕可以按，其他所有按鈕都無法操作。點選「EV3裝置／ 連線」按鈕後進入藍牙裝置清單（圖1b），請找到剛剛配對完成的EV3 主機名稱（本範例為abc），點選之後就會由Android裝置對EV3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1c）。
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2a），其中connected這個布林變數是用來指示現在手機是否已和機器人成功連線。點選之後，會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2b）。
STEP3 直接控制副程式start與stop：
直接控制的奧妙之處在於直接對EV3發送位元陣列，只要按照樂高官方文件（註1）的說明，以正確的格式來發送資料即可。以start副程式來說，它可接受兩個參數：port/speed。你可以看到每次呼叫它時，都會初始化一個名為data的空清單，以本範例來說，每一個清單元素代表一個位元組長度的內容，格式為：（13, 0, 0, 0, 128, 0, 0, 165, 0,port,129,speed , 166 ,0,port），如圖3a。這當然需要你去查找官方文件中各個欄位所代表的意義。在此我們是將port與speed用變數來控制，透過speed變數就可以控制馬達的轉速與方向。最後透過BluetoothClient元件，將整個data清單經由藍牙發送給EV3機器人即可。
到了stop副程式，資料格式當然也有所改變。我們還用一個if判斷式去檢查stop參數是否為true，如果是則在data清單最後加入1，反之則加入0。這樣發送出去之後就能控制機器人是否要停止動作（圖3b）。藉由這樣的架構，當你要改用姿態控制、觸碰點控制、語音控制時，整體架構是不變的，差別只在於如何修改speed變數值而已。
STEP4 前進按鈕：
畫面上的各個按鈕，原則上差異只在於馬達是否轉動與轉動速度。以前進按鈕來說，點選之後會先檢查conntected變數是否為true，代表已連線。滿足條件的話就呼叫stop副程式，並傳入（3, false）這組參數，代表機器人不停止。接著呼叫start副程式並傳入（3, Slider.ThumbPosition）這組參數，代表根據滑桿位置來決定機器人速度，滑桿位置愈右邊機器人就跑愈快，如圖4a。
如果是後退的話，只要把滑桿位置值乘上-1就可以讓馬達反向轉動，這樣機器人就得以後退（圖4b）。
STEP5 左轉與右轉按鈕：
左轉與右轉按鈕也是相同的概念，你可以拉動滑桿來決定機器人的轉彎速度。請注意左轉與右轉所傳入的port參數值是不同的，這樣可以控制要轉動機器人左側（2）或右側（1）的馬達，以達到轉彎的效果（圖5）。
STEP6 停止按鈕：
按下停止按鈕，就會呼叫stop副程式並傳入（3, true）這組參數，代表停止機器人動作，如圖6。
STEP7 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）。
操作
實際執行的時候，請先確認EV3已經開機且藍牙也啟動了。接著在你的Android裝置上點選畫面中的「EV3裝置／連線」按鈕，會進到如圖1b的藍牙清單畫面，點選你所要的EV3主機名稱並連線成功後，即可按鈕控制機器人。在App Inventor官方推出EV3的元件之前，你也可以用這樣的方法來直接控制樂高EV3機器人喔！
註：
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： 樂高EV3直接控制指令的相關文件請參閱此網頁。
註2： 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3： 與EV3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2014/11月號
狐禪
