探奇工作室 Touch Classroom

2012-06-30

另一種抓舉設計的樂高機器人

另一種抓舉設計，

同樣是限制機構，夾爪卡死後，動力將手臂抬起。

馬達安裝在NXT後方，機器人前方比較有空間。

作者的部落格還有一些相片說明：

2012-06-28

幫忙宣傳--機器人格鬥大賽(2012 RBL)

應該是台灣版的鋼鐵擂臺吧！

轉貼資訊如下：

炎炎夏熱該何處去?

2012年最驚爆、熱血的機器人格鬥大賽(2012 RBL) 即將開打!!!

來自全台 50隻人形機器人將在格鬥擂台場上一分高下，爭奪聯盟冠軍寶座，

101年7月15日 (星期日) AM9:30 瞻營全電子股份有限公司 (新北市新莊區五工五路15號)

精彩可期，熱血沸騰，歡迎各位機器人同好前來觀戰。

We are ready to fight and win!! Go with us~

http://www.iir.tw/news.php?id=30

2012-06-27

新的機器人平台KNR+Matrix

這是NI與貝登堡合作開發的產品。

KNR是控制器。

Matrix是結構組件。

有興趣的同好可以參考台南林老師的文章介紹：

NI KNR機器人技術平台

Robot Matrix機器人快拆式金屬構件-樂高機器人,Arduino,KNR,單晶片相容的構件!!

2012-06-26

另一個機器人競賽--2012 開放式硬體機器人競賽

這是一個全新的鋼鐵擂臺

2012 開放式硬體機器人競賽，

鼓勵大家使用NXT以外的大腦，其他不受任何限制，例如Arduino, 及其他控制板，手機，筆電等等。

（我想還是用樂高積木做身體可能比較方便

）

（或是用人形機器人抬起積木然後走路，一定超級有趣。）

應該是不限制遙控或線控吧？

轉貼部分比賽規則，最終還是以比賽官網公布為主。

總則：
1. 本規則是由開放式硬體競賽委員會（以下簡稱委員會）訂定。
2. 隊伍成員和參賽資格
2.1. 參賽年齡：
選手不限學校在學生，任何人都可以參加。
2.2. 隊伍人數：
每支隊伍是由至少一位隊員，至多三位所組成。每人只能報名一隊。
3. 設備
3.1. 機器人的控制器不得為LEGO® MINDSTORMS™NXT智慧型積木，其餘不
限任何硬體設備與程式環境。
3.2. 參賽隊伍必須自行準備比賽會用到的電池、設備、軟體和電腦。
3.3. 參賽隊伍必須自行準備可能用到的備用零件或器材。若參賽隊伍所攜帶之設
備發生故障，主辦單位不會負責維修或更換。
3.4. 比賽期間選手不得以任何方式對外向任何人尋求指導。計時開始後選手除場
地因素可向工作人員求助外，必須自行排除機器人或設備相關問題。
3.5. 選手請事先準備好機器人結構及程式來參加比賽。
3.6. 在比賽出發前需進行尺寸檢核，機器人在所有元件之最大延展狀態下的尺寸
不得超過 250mm × 250mm × 250mm。

轉貼CAVE部落格資訊：

2012 開放式硬體機器人競賽 - 報名開始!! 歡迎全台各地好手踴躍參加.

官方網站: http://competition.cavedu.com, 規則請由此下載.

報名系統請按我

主旨：本競賽旨促進開放式硬體於機器人技術之推廣及應用。

主辦單位：台灣發展研究院_智能機器人研究所

協辦單位：
                    國立臺中女子高級中學
                    崑山科技大學資訊工程學系
                    利基應用科技股份有限公司
                    普特企業有限公司
                    泰電電業股份有限公司
                    瞻營全電子股份有限公司
                    CAVE教育團隊
                    翰尼斯企業有限公司
                    馥林文化

時間地點：

   南區：崑山科技大學（710台南市永康區大灣路949號

） 2012/10/14星期日

中區：國立台中女子高級中學（403台中市西區自由路一段95 號

） 2012/10/20星期六

北區：瞻營全電子股份有限公司（242 新北市新莊區五股五路15號

） 2012/10/21星期日

總則：本規則僅適用於2012開放式硬體競賽。若有未盡事宜或規定，將於網路公佈 Q&A 或競賽當日宣佈。

轉貼重要公告--[WRO2012] 國際奧林匹克機器人大賽北中南分區賽相關訊息

轉貼台灣玉山機器人協會的公告，詳情以台灣玉山機器人協會官網公告為主。

[WRO2012] 國際奧林匹克機器人大賽北中南分區賽相關訊息

報名時間: 民國101年7月9日起至民國101年7月23日

報名網站: www.era.org.tw

****** 北中南區分區賽 ******

全國北區初賽-競賽, 足球賽
競賽地點: 國立台灣科學教育館
競賽時間: 民國101年8月10日-民國101年8月12日

全國中區初賽-競賽, 足球賽
競賽地點: 國立自然科學博物館
競賽時間: 民國101年8月18日-民國101年8月19日

全國南區初賽-競賽, 足球賽
競賽地點: 國立科學工藝博物館
競賽時間: 民國101年8月25日

[WRO2012] 國際奧林匹克機器人大賽分區賽相關事宜

#為確保比賽公平性，已由校際盃選拔晉級全國總決賽之隊伍或隊員（教練不在此限），若要參加分區賽需簽署切結書聲明放棄個人校際盃晉級資格，方能參賽。晉級總決賽之隊員依照國際賽之年齡組別需報名分區賽之另一年齡組，則不在此限；若分區賽亦晉級總決賽，需簽署切結書聲明放棄其中一晉級資格。

#分區賽暨總決賽一人僅能參加一種比賽項目。

#各縣市校際盃規定請參考各縣市校際盃簡章或者請洽其連絡窗口

其他內容請詳閱2012年國際奧林匹克機器人大賽全國選拔賽報名簡章
http://www.era.org.tw/news_1.php?msgId=10461

2012-06-25

超級豐富的部落格--宜昌城老張的博客

今天要介紹的是宜昌城老張的博客

這位張老師的部落格非常豐富，部落格的介紹如下：

『我工作在三峡大学，热衷创客制作。博客涉及Arduino、LEGO、Labview和机器人、互动媒体』

另外根據中文樂高的專區介紹：

『工作在湖北宜昌市三峡大学，热衷基于桌面环境的机电作品制作，现正在研讨乐高机器人。』

除了樂高機器人與NXT-G，NXC，LabVIEW，MSRDS的文章外，最近還新增一些Arduino的實作示範。
有興趣的讀友快去學習！

2012-06-23

端午節 -- 樂高機器人划龍舟

今天是2012的端午節，雖然中午已經吃到粽子，晚上還是做一台NXT划龍舟好了。

下面是小奇精彩的奪標照片（假高速快門連續拍攝

）

請看練習影片：

可惜找不到『吼黑吼』的配樂，

端午節快樂！

化身Turing Machine的樂高機器人

今天是端午節，不過Google Doodle沒有粽子，也沒有龍舟，而是一台Turing Machine。

剛好前幾天荷蘭CWI （Centrum Wiskunde & Informatica）的Davy Landman 與 Jeroen van den Bos用NXT樂高機器人製作一台樂高Turing Machine，也是為了慶祝英國數學家Alan Turing百年冥誕。

補上科學月刊的一篇文章，由淡入濃—如是我觀涂靈形象(介紹涂靈，刊載於PanSci的網頁)

CWI的LEGO Turing Machine專頁連結，有詳細的理念介紹及設計圖片，也有軟硬體的說明。

請參考：A Turing Machine built using LEGO

經由Andre Theelen 的精心拍攝，以專業手法呈現這台樂高圖靈機，拍攝過程可以參考Andre Theelen 的部落格，ecalpemos|nl。

文章連結：

Lego Turing Machine video shoot

LEGO Turing Machine video

（我也好想要讓專家幫我拍攝樂高模型

）

下面是Youtube的影片：

影片中的機器無法使用無限制的樂高積木，所以最後只有32個位元，只能呈現一些簡單的計算，作者決定進行加法運算，你可以看到2+2=4的運算結果。

說實在的，我完全無法理解圖靈機的運作，特別是資工系的『自動機與形式語言』這種神秘的課程

，

網路上也有不少人以樂高做出Turing Machine，（我記得阿吉老師也曾經介紹過他們CAVE的作品）

還是請讀友分享說明一下這段影片的內容，謝謝囉！

2012-06-20

想知道什麼是樂高機器人嗎？樂高機器人新手文章（入門介紹）

這一篇是為了剛入門的讀友，想要認識樂高機器人的新手所寫。

不論是樂高機器人的初學者，還是想幫孩子選擇樂高積木課程的父母，

建議請先詳細閱讀下面的文章，相信對於樂高積木課程，樂高動力機械實驗室，樂高機器人實驗室會有更進一步的瞭解。

樂高的教具何處購買？(2012/06/20更新）

關於NXT樂高機器人--1

關於NXT樂高機器人--2

關於NXT樂高機器人3--程式設計

關於NXT樂高機器人4--你如何學習NXT樂高機器人

探奇小恩歷險記（NXT公仔）

恭喜！你已經跟著探奇教室一起踏入超級有趣的樂高機器人世界，歡迎讀友留言討論！

Dexter Industries 有好康活動--免費dSwitch贈送

圖片來源：Dexter Industries Blog

這兩天Dexter Industries (DI)舉辦免費贈送dSwitch的好康活動。

他們重新促銷dSwitch（沒記錯的話，這是DI第一個產品），

能讓NXT樂高機器人控制（開關）一個110V的插座，容許最大電流為15A。

這次的活動希望大家到DI的Facebook網頁按『讚』，然後到任一張dSwitch的相片留言，

提出你的創意想法，如何應用dSwitch，這樣就有機會得到免費的dSwitch喔！

快到Dexter Industries Blog看看：dSwitch For LEGO MINDSTORMS Giveaway。

雖然dSwitch可以容許大電流，但是官網也建議不要用在電茶壺等熱水器設備喔！

Xander在他的文章中提到一些好點子：

1. 早上控制咖啡機煮咖啡。

2. 配合溫度感應器加熱你家的魚缸。

3. 搭配WiFi遙控家裡的電燈冷氣。

4. 凌晨四點打開音響『叫醒』父母或小孩。

探奇也提供一些餿主意

：

1. 用在沒有定時開關的電風扇，或是配合溫度感應器將剛煮好的綠豆湯吹涼。

2. 接在NXT鋰電池充電器，必要時打開充電器電源為自己（NXT機器人）充電。

3. 裝一台Dyson吸塵器（貴夫人的也可以）在樂高機器人身上，控制吸塵器開關，立即變身為『掃地機器人』。

4. 搭配吹風機，可以變成『擺頭熱風扇』，冬天時很溫暖喔！

歡迎讀友也來試試看！

2012-06-17

樂高機器人也可以解開超小魔術方塊

這真是令人瘋狂！超迷你魔術方塊，邊長1.2公分？

一樣是David Gilday的傑作。

用Sony Ericsson Xperia Mini還有NXT樂高機器人套件完成。

這真是不可能的任務！

2012-06-16

寶寶啾與大寶寶日誌的樂高機器人文章

無意間看到寶寶啾與大寶寶日誌的文章，轉貼給有興趣的讀友。

1. NXT利用藍芽Com RS232技術傳送指令到PC

我對這篇很有興趣，NXT發出的藍牙訊息，可以由電腦終端機接收，也可以自行撰寫VB程式，對NXT的藍牙訊息做出反應。

（當然也可以由PC端發送藍牙訊息，遙控NXT樂高機器人）

2. Android 藍芽連結NXT 控制馬達

Eclipse + Android SDK + Java SDK （我完全看沒有

，等別人寫好再來使用

）

謝謝他的文章分享。

2012-06-15

俄羅斯WRO創意賽的作品--NXT Drummer

這是今年俄羅斯WRO創意賽的作品--NXT Drummer

整個作品分為兩部分：手部（NXC程式）和頭部（NXT-G程式）

手部有聲音感應器偵測學習，以三顆馬達敲擊出正確的節奏，然後『聆聽』觀眾的掌聲，

將掌聲多寡的訊號以藍牙通訊通知頭部，頭部根據掌聲訊號顯示相對應的表情，用兩顆馬達分別控制嘴巴及眉毛，表現出悲傷、平靜及快樂的情緒。

俄文的部落格文章詳盡寫出整個計畫開發的過程及細節，還提供程式及組裝圖供人下載。

（部落格文章Google英文翻譯連結）

影片：

消息來源：The NXT STEP ： NXT Drummer

2012-06-14

樂高機器人的彩色感應器(顏色感應器)9694

NXT樂高機器人的彩色感應器比較

探奇邱信仁 2012.06

NXT 樂高機器人9797內附光源感應器Light Sensor，只能根據反射光線的強弱辨識顏色，例如紅，藍等。如果是相近的顏色就無法辨識，例如藍跟綠。特別是這次WRO比賽，所有競賽項目都需要辨識顏色，(足球賽也可能需要辨識綠色地板的深淺)，這時只好依賴彩色感應器。

目前適用於NXT樂高機器人的彩色感應器(Color Sensor，顏色感應器)有兩款，

一顆是樂高官方的9694 Color Sensor，

另一顆是HiTechnic公司的NXT Color Sensor V2 (NCO1038)，

兩顆感應器的比較可以參考Philo先生的文章，探奇也發文介紹過，

請參考探奇舊文章：Plilo先生的精彩文章--NXT彩色感應器的比較

同時探奇也利用彩色感應器進行軌跡車的測試，請參考探奇舊文章：NXT彩色感應器軌跡車。

以下我們來看看彩色感應器還有哪些其他的用法。

LEGO官方彩色感應器（顏色感應器） 9694

在NXT-G的命令方塊中，彩色感應器能夠偵測六種顏色，黑藍綠黃紅白，

根據Xander文章介紹，這顆樂高官方的彩色感應器只有LED跟光電晶體，

(請參考探奇舊文章：『樂高機器人8547的彩色感應器』大解剖)

紅綠藍三種光輪流發光，瞬間取得光電晶體的數值。

也就是發出紅光時，所得到的就是被測物體反射紅光的光電晶體讀值。

相同原理，當LED發出藍光，綠光時，也能得到相對應的讀值。

綜合三原色的讀值，就能判斷被測物體的顏色。

Team Hassenplug的Color Range Block

樂高官方的彩色感應器是類比式感應器，也就是直接利用類比數位轉換

電線的訊號，得到數值。目前我手邊並沒有資料顯示NXT主機是由電線的哪些腳位得到讀值，加上因為Color Sensor Block的限制，我們只能讀取顏色值，而非紅藍綠光的個別讀值。

幸好Team Hassenplug解決了這個問題，他們提供了一個第三方命令方塊，Color Range Block，可以分別讀取發出紅綠藍三種顏色的光感應器讀值，甚至還包含Ambient讀值（是指不發光模式下的讀值？）

LED發光模式

使用彩色感應器的Color Mode偵測顏色時，三色LED燈用肉眼觀看，看起來似乎是同時點亮的。不過亮度並沒有像三種顏色單獨點亮時來的高，再加上Philo先生文章的敘述，我想應該是三種光輪流點亮，或是以『紅光-->綠光-->藍光-->全滅』的順序快速輪動。

雖然沒有高速攝影機，但是我想還是可以透過數位相機鏡頭，試著找出LED輪流點亮的證據。順手寫了一段程式，配合拍攝，推測結果應該是對的，三色LED燈是輪流點亮，從下面的影片中可以看到，點亮單色光時，拍攝到的光是比較亮的，當切換感應器為Color Mode時，拍攝到的光是相對較暗，而且有彩色光點閃動。

實驗測量分析

上圖：距離0.5公分

上圖：距離1.3公分（示意圖，數值沒有更新）

探奇使用Color Range Block撰寫程式簡單記錄RGBA的數值，測試對象是樂高積木，挑選黑藍綠黃紅白六種顏色的積木。探奇發現樂高積木顏色比較鮮豔，彩色感應器很容易偵測出正確的顏色，如果拿一般印刷品（例如雜誌）進行測試，就不一定能偵測正確的顏色。同時我也利用其他積木架設測試台，固定測試積木的距離，盡量減少變因。

下面是測試結果：

顏色距離 R G B A

黑 0.5 cm 188 194 191 70

黑 1.3 cm 139 158 147 80

藍 0.5 cm 265 312 433 76

藍 1.3 cm 191 252 373 86

綠 0.5 cm 204 381 243 71

綠 1.3 cm 144 316 200 85

黃 0.5 cm 591 479 259 79

黃 1.3 cm 517 423 230 103

紅 0.5 cm 559 269 237 85

紅 1.3 cm 458 213 179 95

白 0.5 cm 611 577 535 89

白 1.3 cm 522 500 459 94

R表示Red；G表示Green；B表示Blue；A是Ambient。

上面的測試大致符合我的推測，例如測試紅色積木時，R數值提高，GB數值下降；白色積木的結果則是RGB都呈現高數值；黃色則是RG數值較高，B數值較低的結果。

距離遠近也是正常的，距離比較遠（1.3公分）的確得到比較低的數值。

探奇發現每次測試，數值仍然會有些許差異，或許這個測試還可以更進一步以多次測試處理平均值，期望得到更可靠的實驗結果。

至於A讀值，實在是有點怪怪的，符合黑色較低，白色或高亮度較高的定義。但是也同時出現一些奇怪現象，例如103，高於100的數值；以及近距離（0.5cm）反而比遠距離（1.3公分）較低。這些需要再思考問題何在。

積木顏色量測

原本進行實驗時想試試System Brick(無洞)與Technic Brick(有洞)的差異，因為直覺認為空洞也會影響光線的反射，但是試測後發現完全沒有差別，我想是因為樂高積木的品質太好了。

根據彩色感應器的原理，我想有下列因素會影響顏色的偵測：

1. 感應器與待測物距離：根據說明，一般需要將感應器保持在1-1.5公分的範圍，才不會偵測錯誤。如果距離太遠，沒有足夠的反射光線，那麼當然都是判斷為黑色。

2. 環境光的影響：周遭光線太亮，造成反射光過多，也會誤判。

3. 主機電壓：這只是我的推測，在不足的電壓下，發出的LED光源強度可能比較弱，接收的光電晶體也可能出現不同讀值。雖然不清楚Color Sensor Block內部的運算方式，但是極有可能影響判斷結果。這點還需要測試。

最後的疑問

    有了Color Range Block，應該可以補足Color Sensor Block的不足。以三色光線的讀值來判別顏色，也許還能分辨顏色的深淺。

    不過還有個疑問，NXT主機是如何接收三種色光分別的讀值呢？

是透過不同的接線腳位？需要三條接線？（有點複雜）

還是依照時間順序接收？（這樣就不太可能達到2.5ms的反應）

還請大家一起討論！

2012-06-12

樂高機器人潛水艇

這是真的可以潛水的潛水艇。

將NXT主機包在塑膠袋裡防水，還特製一條電源線伸出塑膠袋，可以讓NXT主機在封袋後能夠充電。

除了電源線及塑膠袋，所有零件都是樂高積木。

影片中將整台潛水艇放入深100公分的水槽，

作為螺旋槳動力的PF馬達似乎沒有密封，表示PF馬達可以直接放入水中運轉喔！

一般潛水艇應該是壓縮空氣，再引入海水壓艙下沉，上升時將壓縮空氣釋放，排出海水。

我在影片中有看到儲氣筒，但是看不出來這台NXT潛水艇到底是如何潛水，

還請讀友指點。

目前還沒有其他資訊，由Captain Greybeard創作的潛水艇有兩台，

還分別配備電子螺盤Compass Sensor，彩色感應器Color Sensor，IR Seeker等。

預計到葡萄牙 Arte em Peças 2012 參賽？

消息來源：The NXT STEP:Grey November - NXT driven submarine

2012.11.01更新：

作者的說明圖片網頁連結：Grey November Mark I & II

2012-06-11

Sariel的新書 -- Unofficial LEGO Technic Builder's Guide

預訂2012.10月出版，現在已經開始預購。

No Starch Press出版，買實體書還送電子書。

256頁彩色印刷，作者提到書中只介紹模型，沒有詳盡的組裝說明。

請參考No Starch Press網頁說明，或是Sariel的網站文章介紹。

感謝Ch Lego先生提供的資訊，Amazon比較便宜，目前售價是$16.93

2012-06-10

某大學的控工實驗期末實作影片

請直接到Youtube觀看影片，我就不嵌入了。

影片連結：http://youtu.be/ozdloa7xTy8

主角當然是NXT樂高機器人。

在大學生的應用下，樂高機器人可以做出什麼呢？

雖然Youtube上的敘述是『控工實驗期末實作』，

我想應該是報告用的影片吧？

這個影片雖然有一些對小朋友做出不良示範的地方，

例如：裝剪刀亂甩，用來打頭，比中指等等。

但是重點是請大家看看樂高機器人的動作，想一想如何完成相關程式。

例如：遇到黑線會轉彎，遇到桌邊會轉彎，打四下後會甩頭等等。

最後想請問讀友，拍攝地點在光一舍，會是哪所學校呢？

（（拍這種KUSO影片也需要剪輯等技巧喔！

說不定影片很快就會下架！

）

一些家長的部落格文章--關於WRO校際盃比賽

今天偷懶，所以直接連結網路上的部落格文章。

小燕子&雙子座家族的部落格～的文章：

WRO 2012桃園校際盃創意機器人大賽

（看到最後才發現原來是胡子老師的學生

）

另外一篇：

minan168的文章：

WRO2012 國中組題目練習場地製作

（真是佩服這位家長，可以自行製作場地，國中組還有爬坡的場地，一定要學一下！

）

參加 WRO2012 Lego 機器人雲嘉南初賽

（好像沒過，再努力一定可以成功！！

）

2012-06-07

新感應器--HiTechnic NXT PIR Sensor

這是HiTechnic公司的新作品，NXT PIR Sensor。

PIR就是Passive Infrared Sensor，官網的介紹說就像是一般保全系統使用的紅外線人體偵測器，

可以安裝在NXT樂高機器人上，偵測人體或是寵物，理想偵測溫度介於85 - 120F (30 - 50C)

（探奇要提醒大家如果是蛇或烏龜等變溫動物，應該無效！

）

這顆感應器是針對熱源的多寡變化做出判斷，所以如果人體一直站在感應器前方，會漸漸失去偵測效果。

感應器的前方分為兩部分，熱源在感應器左邊呈現正值0~127，熱源在感應器右邊呈現負值，0~-128

根據正負值的變化，應該可以做到讓樂高機器人『追蹤熱源』。

HiTechnic官網還貼圖說明如何使用感應器，以及感應器的數值變化。

不清楚這顆感應器的有效距離，希望跟保全系統一樣，裝在天花板，可以偵測整個客廳。

築科文教舉辦機器人師資培訓

機器人教育蓬勃發展，各地都需要老師，

最近的師訓就是由築科文教的莊文吉老師所舉辦的『機器人師資培訓』

，

預定在6/26-6/28舉行，還有師資檢定，是免費的喔！（但是要簽約

）

對機器人教育有興趣的讀友趕快到築科文教的網頁查看詳情！簡介下載連結。

（築科的地址在汐止內湖地區）

台灣玉山機器人協會的報名系統說明

台灣玉山機器人協會舉辦很多比賽，包含WRO校際盃，WRO初賽決賽，FLL.....

特別是有許多場次的各縣市校際盃，報名方式都是經由玉山機器人協會的報名系統處理，

大家需要正確地使用報名系統，免得沒有報到名，造成遺憾。

我想玉山機器人協會一定經歷許多狀況，所以特地公告報名步驟，

大家趕快到玉山機器人協會看看！

連結：[WRO 2012] 報名系統解說圖，PDF直接連結。