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SPIKE 樂高機器人
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2012-07-31
樂高機器人全向輪椅
這是真的可以坐的輪椅,並且是『全向輪』的輪椅。載重90公斤。
這台『全向輪椅』的輪子用的是Rotacaster的全向輪,總共有12顆(證明Rotacaster的全向輪真的有很好的載重特性)
7台NXT主機,其中一台為主要控制,主控制機驅動馬達切換從機的觸碰感應器狀態,另外六台從機以觸碰感應器作為接收命令的裝置,從機根據觸碰感應器的狀態,各自控制兩顆馬達的正反轉。
坐在輪椅上的人以搖桿控制輪椅的行進,這個搖桿有四顆觸碰感應器,對應前進、後退、左轉及右轉。
更多說明及圖片,請參考Simon Burfield原文:World First : The LEGO Wheelchair
2012-07-29
電腦以藍牙遙控樂高機器人
探奇曾經在很久以前介紹過『透過網路遠端控制NXT』,文中提到作者Anders Søborg也提供藍牙汽車遙控程式,讓你能在電腦端以藍牙遙控你的樂高機器人。
下載網頁如下:網頁連結http://www.norgesgade14.dk/bluetoothremote.php
進入網頁後請向下拉動,會出現Download vehicle remote字樣,請點擊下載。
下載後請解壓縮,執行nxt-remote.exe檔案。
進入程式後如下圖:
我們需要設定藍牙的模擬Comport,探奇的筆電是Com 38,以下拉式選單設定好之後,再按下Connect,過一會兒就會連線。
如果不知道藍牙裝置的Com port,請先以Windows的藍牙『新增無線裝置』尋找NXT主機,
連線後,再按下Bluetooth設定,
你應該可以在COM連接埠的分頁看到COM38的連出設定。
輸入你的COM port號碼,按下Connect,就如下圖,顯示Connected,表示連線正常。
接下來要設定你的左右輪胎馬達,一般來說,從機器人後方(獨立輪)向前(大輪胎)看,左輪都是Motor C,右輪都是Motor B。
Speed是前進後退的馬力(速度);Spin Speed是機器人轉彎的馬力(速度);Turn Radio是機器人轉彎的弧度,讓機器人轉得急一點還是緩一點。
終於可以使用視窗下方的Drive箭頭控制樂高機器人了,先按BEEP,試試你的喇叭!
依照箭頭方向,點擊滑鼠按下箭頭,機器人就會動作,放開滑鼠按鍵,就停止動作。
你也可以設定使用鍵盤操作,例如WSAD鍵,W表示前進,S表示後退等。
類似的功能也能在BricxCC找到,如果你無法以藍牙連線,也能用USB連線操縱。
如果懶得安裝BricxCC,可以下載 test release,解壓縮後直接執行。
剛好John Hansen先生在7/24發表新版的test release,韌體也更新為
lms_arm_nbcnxc_132_20120724_1125.rfw |
祝大家玩得愉快!
2012-07-28
轉貼台灣玉山機器人協會的『WRO 2012 全國選拔賽 – 北區初賽裁判教練會議會議紀錄』
詳情請依台灣玉山機器人協會公告為主
WRO 2012 全國選拔賽 – 北區初賽裁判教練會議會議紀錄
2012/07/25
雙北市因故未能舉辦校際盃,大會為體恤雙北市隊伍,將在成績優良的前提下,競賽三個組別都將依報名時填寫資料按台北/新北各增額兩名隊伍(最多共12隊)晉級全國賽,原晉級隊伍數不受影響。
因Surprise Rule第一回合前修改測試時間延長為75分鐘,第二回合延長為20分鐘。
通用規則
1. 規則請依「2012 全國選拔賽-北、中、南區分區賽比賽規則 Ver.0714」為主。
〈http://www.era.org.tw/exportDoc.php?name=10515.pdf〉
2. 請注意有關設備3.1之規定。
3. 請注意有關競賽6.10之規定。
4. 機器人在基地出發前可使用策略物件來幫助對齊機器人,但必須為樂高組成,在機器人出發前必須移除,不可用來觸發機器人。
5. 操作機器人的選手上場比賽時,同隊選手可蹲在操作手後方觀看,若裁判覺得觀看的選手會影響到比賽或判決,會請選手回到座位。
6. 任何與裁判爭論模糊地帶的給分都會導致較為不利之判決〈國際賽規定〉。
國 小 組
1. 請注意國小組規則有關競賽10.c以及11.之規定。
2. 請注意國小組規則有關得分4.之規定。
國 中 組
1. 區域的認定皆以內框為邊界。
2. 請注意國中組規則有關競賽9.d之規定。
3. 請注意國中組規則有關得分6.之規定。
高 中 組
1. 請注意高中組規則有關競賽9.c之規定。
2. 請注意高中組規則有關得分4.之規定。
足 球 賽
1. 足球機器人可使用之零件規定,詳見「E.通用規則-競賽」,規則3.設備,3.1條之規定。可以使用符合設備
規定之零件組成全向輪使用。
2. 分區賽會以每隊四場的積分賽選出晉級全國賽的隊伍。
3. 積分賽中淨勝分達10分時比賽提前結束。
4. 請注意有關機器人3.1.5之規定。
2012-07-27
ROBOTC的Debugger Stream功能
『程式除錯』一直是所有程式設計師的惡夢。在樂高機器人的程式設計也是如此。
ROBOTC向來以它非常強大的除錯功能自豪,例如可以即時監控所有馬達、感應器的狀態;
其他的除錯功能應該也能知道程式中變數的內容;更能知道目前程式執行到何處,好像也能設定程式中斷點。(還請ROBOTC高手解惑)
在這篇文章中,提到如何在ROBOTC環境中設定為Super User,利用Debug Stream的功能,在Debug視窗中顯示特定文字或是變數內容。
有興趣的讀友可以試試。
Using Debugger Stream in RobotC
至於NXT-G,以探奇的經驗,就跟DI的這篇教學文章開頭所寫的一樣,可以使用Sound Block,讓NXT主機在適當時機叫一聲,提醒大家機器人程式目前執行到哪一段落。
也可以使用Display Block,適時在NXT主機螢幕顯示訊息或是感應器數值。
總之,一步一腳印地寫出程式,慢慢地擴充程式,反覆測試觀察,才能抓出機器人的『臭蟲』。
2012-07-26
轉貼活動訊息Maker Faire: Taiwan 00來了!
結合創意與科技應用,動手完成所有新奇點子!
1. 活動名稱:Maker Faire: Taiwan 00(Preview)
2. 主辦單位:馥林文化、《Make》國際中文版
3. 協辦單位:財團法人精密機械研究發展中心、 台灣智慧自動化與機器人協會、
CAVE 教育團隊、機器人王國、台灣機器人學會
4. 活動時間:2012/7/28(六)、2012/7/29(日) 10:00~17:00
5. 活動地點:智動館(花博天使生活館,台北市濱江街六號之1邊)
6. 活動票價:50元(智動館門票原價100元, 憑活動現場DM可享五折優惠)
7. 參展單位:
《Make》國際中文版、中美資訊、機器人王國、坤澤興業、 威盛電子、
克洛科技、Openlab、S4A社群、利基應用科技、 飆機器人/普特企業
8. 活動簡介:
全台DIY玩家大聚集!
結合創意與科技應用,動手完成所有新奇點子!
Maker、DIY、Tool三項主題展示, 與台灣Maker們面對面交流!
Maker Faire的宗旨是喚醒人們重拾「我們都是 Maker(We are Makers)」的精神。 藉由號召所有Maker分享他們的創意及特異創新物, 將這些點子公諸於世,與更多人分享Maker Faire 聚集了各地喜愛DIY的Maker們,讓他們互相觀摩作品、 交流創意。從2006年開辦至今,已成為世界上最大的創意盛會!
《Make》國際中文版近期將舉辦台灣地區首屆Maker Faire活動,在此之前,為了讓Maker們互相交流,於7/ 28及7/29於智動館舉辦Maker Faire: Taiwan 00(Preview)活動, 邀集精采的創意作品展出並於現場與民眾互動。 場內主舞台區更於每日下午舉辦三場機器人格鬥表演賽, 邀請格鬥賽冠亞軍和其他優秀參賽機器人前來展演, 將鋼鐵擂台現實版搬上智動館舞台。同時,為了讓來參加Maker Faire的民眾都能夠體會都當Maker 的樂趣,現場規劃有DIY互動工作坊, 現場教導參觀民眾製作新奇有趣的機械小玩意。 除了精彩的表演和互動工作坊外,造訪Maker Faire 各攤位可以蒐集字母紀念章,只要蒐集到五個章,就可以到《 Make》國際中文版攤位兌換Maker Faire專屬紀念胸章一個; 集滿全部十個字母章便可兌換兩個胸章!
9. 交通方式:
A. 花博專車──戀夏巴士
行駛時間:上午9時至下午5時
行駛路線︰捷運圓山站→臺北市立美術館站→林安泰古厝站( 此站下車)
B. 公車
285、665、市民小巴9、紅34、紅50至「新生公園」( 停靠民族東路)
72、222、紅34、棕16、市民小巴9至「新生公園( 林安泰)」(停靠松江路近濱江街)
109、203、277、279、280、285、606、 612、685至「民族東路口」(停靠新生北路)
10. 洽詢電話:(02)2381-1180 Ext.383 洪小姐
11. 相關網址:http://www.makezine.com. tw/
2012-07-25
Xander的資料排序教學
Xander以ROBOTC語言示範三種排序演算法,有Bubble sort,Shell sort,還有Insertion sort。
(向讀友報告,我的數值分析也已經還給老師了!)
Xander部落格文章:Tutorial: Sorting your Data
Xander還以影片示範三種排序方式的快慢比較,
Joe Nagata的LEGO MINDSTORMS NXT步行機器人製作入門中文版
探奇曾經介紹過這本日文書:Joe NagataのLEGO MINDSTORMS NXT,步行機器人製作入門,
請參考探奇舊文章:博客來販售的NXT新書。
2012年馥林文化翻譯成中文版,中文書名是:Joe Nagata的LEGO MINDSTORMS NXT步行機器人製作入門,
也可以到博客來預訂喔!
2012-07-24
介紹一個半新的NXT樂高機器人公用程式--NeXT Commander
有時候只是為了檢查NXT主機的一些狀況,例如電池電量,重新下載韌體,主機記憶體使用等,就習慣性打開NXT-G軟體,卻又必須等待NXT-G漫長的開機時間。這時就需要一些公用軟體來執行這些功能。
這類的軟體其實不少,探奇曾經介紹過『在Mac上使用的NXT公用程式--NeXT Tools(9/3更新下載點)』,
還有BricxCC裡面的NeXTExplorer,都是很好用的NXT主機工具軟體。
(探奇舊文章的OnBrick :一個可以遙控NXT的軟體,也有類似的功能)
今天要介紹的是半新的公用程式,因為它在2011年就已經在MindBoards發佈,不過沒有什麼人注意。
NeXT Commander
由SavedCoder在2011年完成,目前還一直是0.9.0.0版,使用FreeBasic撰寫的。
下圖是啟始畫面,會自動搜尋所以已經接線的NXT主機,包含USB及藍牙連線。
下圖是使用畫面,可以看到NXT主機的所有資訊,電池電量,記憶體空間,韌體版本等。
當然也少不了監視感應器及馬達動作操控等檢查功能。
其他的功能跟NXT-G的NXT Window差不多,可以上傳下載NXT程式,遙控執行NXT程式,更改NXT主機名稱。也能透過USB連線下載韌體。
根據作者解釋,目前還沒有支援彩色感應器,因為他沒有這個東西,也不知如何控制。
寫了這麼多,有興趣的讀友又多了一套『遙控器』,可以善加利用。
但是探奇覺得這個軟體的重點是作者寫了3000多行的FreeBasic程式,程式碼是公開的。
我很好奇如何使用Basic語言以兩種連線方式(USB與藍牙)控制NXT,除了NXT Direct Command以外,一定還有許多技巧值得探討。(這就非常非常值得我學習,因為我不會,或許也可以套用在其他語言完成這種操控NXT的工作)
延伸資訊:
NeXT Commander官網
NeXT Commander下載
FreeBasic官網
FBIde--Free Basic的半官方整合開發環境
2012-07-22
以樂高積木學習粒子物理
這是Wired的一篇文章:Teaching and Understanding Physics Using Lego,
敘述英國倫敦大學瑪莉皇后學院 Queen Mary University of London 使用樂高積木說明粒子物理,
(邱老師已經將普物還給學校,更不用說那些物理系的課程,完全失憶)
他們創作出一套Physics Kits,有一些教案小書及課程計畫,
舉凡原子裡面的質子、中子、電子,甚至是夸克,同位素、衰減.....都能用樂高積木示意說明。
剛好最近有一些CERN的消息,提到上帝粒子,
對這些物理知識特別有興趣的讀友,不妨研究研究!
2012-07-21
有趣的樂高機器人趣味競賽:Xander的新文章--GIA Tooling Team Building Event
13位成人參賽者,以3或4人分組,一起挑戰這個競賽。
簡單的競賽場地,三公分寬的黑色軌跡線,鋁箔紙貼出來的出發區及目標區,
任務目標是:機器人從出發區出發,經過軌跡線,到達目標區,抓起空的可樂罐,機器人回頭沿著軌跡回到出發區,放下可樂罐。
鋁箔會反射光線,如此一來可以由光源感應器偵測三種不同的明亮程度,鋁箔、白紙、黑線。
這樣樂高機器人的光源感應器除了尋跡,也能輕易分辨是否已經到達目標區。(真是值得我學習的方式!)
雖然都是成年人,分組後也各自有自己的任務工作,如同現實生活中的團隊合作,有程式設計師、有結構組裝師、還有團隊管理師。(小朋友的競賽也應該如此分工喔!)
詳情請參考Xander部落格的文章,文章連結GIA Tooling Team Building Event。
看影片也是不錯的瞭解方式!
哪天也可以邀請家長一起參加這種趣味競賽,或是邀請各地區的樂高老師親自下海試試喔!
2012-07-15
樂高機器人的電池重量比較
包含主機本身(控制器,藍牙,其他電路)、馬達、感應器等等,
所以可以使用三號電池,也能使用專屬鋰電池。
以下是探奇的測量,電池重量比較:
1. 灰色鋰電池,號稱1400mAh,重量110g
2. 白色鋰電池,號稱2100mAh,重量130g
3. 六顆勁量鹼性電池,號稱2?00mAh,重量150g
4. 六顆勁量充電電池,號稱2400mAh,重量180g
電池的選擇是需要好好考慮的,因為:
電池太重,有好的續航力,但是電池本身重量就是負擔;
電池太輕,一下就沒電了,不過機器人本身沒有太多多餘的負擔。
到底誰可以撐得比較久呢?期待測試結果。
2012-07-14
用瀏覽器遙控樂高機器人
探奇曾經介紹過一些用在NXT上的WiFi裝置,但是必須弄清楚網路連線的眉眉角角,實在令人頭大。
DI最近幫他們的 Dexter Industries WIFI Module做了一些事,讓一般使用者也能很輕鬆地透過網路遙控樂高機器人。
密技就是Websockets,有了這個Websockets,NXT機器人的WiFi就變成網頁伺服器,我們可以利用DI的新函式庫,以網頁方式進行NXT與網路終端設備的雙向溝通。
換句話說就是,任何能夠接上網路的設備,都能以瀏覽器控制NXT樂高機器人,
這樣就不必受到各種平台設備的限制,單純地以瀏覽器進行互動,
不論是Safari, Chrome, Firefox, IE或是Opera,都可以喔!
特別是iPhone, iPad等非開放系統,不用顧慮破解的許多限制,直接可以操控機器人。
DI的部落格有許多文章介紹,請參考:
Introducing Websockets for WIFI
Control your LEGO MINDSTORMS with an iPhone or iPad
在DI的Wiki當然也有專文一步一步教你完成應用:
Controlling a LEGO MINDSTORMS NXT With an iPad or iPhone
先影片示範吧!
延伸閱讀:The NXT STEP文章 : Control your NXT via the Internet
2012-07-11
PF馬達(Power Function)的新產品
但是空閒時就只是希望坐在樹下發呆,吹著涼風,欣賞美麗的風景,完全不想碰電腦,真是太神奇了。
這也是探奇第一次攜帶積木教具到如此遙遠的地區,感謝萬大分校張主任的邀約及熱情接待,有空再向大家報告這次萬大分校的上課情況。
寫了這麼多,就是為了這三天沒有發文回信找藉口。還請大家見諒。
早上看到兩篇關於PF馬達的消息,
一篇是CH Lego先生從Sariel網頁得知的2012年樂高PF馬達新產品,
包含PF L Motor, PF Servo Motor, 還有IR Receiver V2
原本PF系列的馬達只有M跟XL, 和E,現在終於有L型號了(#88003)。
或許在體積大小,轉速扭力有了新選項,但是外型也更獨特,應該是完全配合Technic Beam的使用設計。
至於Servo Motor(#88004)就能控制轉動角度?還是只能回歸原點?那麼需要使用新的控制器嗎?
為了配合Servo Motor,我想IR遙控的通訊規範應該也有擴充,所以推出新版的IR Receiver v2。
詳細的中文介紹,請到CH Lego大大的部落格觀看精彩文章!
2012 Lego New PowerFunctions Elements
2012-07-07
五十川芳仁老師的創作--樂高與紙張的裝置藝術
探奇曾經提過運用樂高積木與其他媒材的共用合作,絕對能夠產生相得益彰的效果。
例如之前無印良品的打洞機;探奇教室課程中,簡易的秤所安裝的秤卡紙。
這次五十川老師做了兩種樂高與紙的作品,
1. 展翅高飛的紙鶴:利用曲柄旋轉,使紙鶴翅膀上下拍動,類似旋轉木馬的原理。
模型說明:Origami Crane : LEGO Technic
五十川老師部落格的敘述
2. 立體紙雕與樂高:
好幾年前曾經流行過立體紙雕,記得MPM數學也有一些課程,對孩子的三維建構很有幫助,也是一種腦筋急轉彎,但是我從來沒有想過可以跟樂高積木結合應用,
圖片在五十川老師的部落格文章,飛び出す絵本とレゴブロック,請讀友自行參考。
文中還提供PDF檔案下載,有興趣的讀友也可以試試看,應該還可以發明新的模型。
(是不是跟立體書有點關係呢?)
2012-07-06
Mindsensors又有新產品
Mindsensors不斷推陳出新,真是隨時代進步!
從Mindsensors公司的Coming Soon網頁就可以看到預計推出的產品,
例如:NXTVoltMeter,NXTCurrentMeter等等。
量電壓,最高到26伏特;量電流,最高到12.5安培(100伏特)還要注意電路內阻。
(除了拿來量測用過的三號電池,自動依電量分類,我不知道還有什麼用途。)
另外PS2遙控接收器也已經更新到第四版:Sony PS2 Controller Interface for NXT with Referee Signal Receiver,新增一個紅外線接收器,可以接收電視遙控器的紅外線訊號,
據我的理解,這個功能在足球賽或是遙控機器人比賽時,能夠讓裁判同時控制多台參賽機器人的行動,也就是當裁判喊開始時,裁判可以同時『解鎖』全部的機器人;相反的,當裁判宣布比賽結束時,裁判也能『鎖定』參賽機器人。
在Mindsensors的下載網頁也能找到該公司最新的說明文件,除了預先釋放出的NXT VoltMeter ,NXT CurrentMeter使用說明書,相關程式範例,
還有NXTCam-v4 - Application Notes,介紹如何應用NXT Cam進行多項任務,例如尋找軌跡,尋找IR紅外線足球,測量物體遠近。不論你是否使用NXTCam,都是很有參考價值的文件喔!
水中樂高機器人
今天在DI的部落格文章又看到一台,看來大家都很喜歡將樂高機器人丟入水中涼快一下!
這一台LEGO Underwater Vehicle是2011年的創作,由昆士蘭科技大學 Queensland University of Technology的 CyPhy Lab 研究室所完成。
重要組件都放在塑膠箱裏面,使用RCX馬達及PF馬達,作為推進及上升下潛的動力。在水中還可以用NXTBee進行遠端遙控。
作者的網站中有詳盡的說明,包含架構照片,零件清單等。
作者網頁連結:LEGO NXT Underwater Vehicle
下面是示範影片,可以觀察它的動作。
(影片有點長,就只是在水族箱跑來跑去,如果放到海生館的水族箱應該更有趣。)
2012-07-03
關於全向輪機器人的數學計算
這次WRO足球賽可以使用樂高零件製作的全向輪,
全向輪的好處就是機器人能全向移動(真是廢話!)
不過全向輪機器人的行走模式,還需要經過計算才能準確地移動。
RJ McNamara發表這篇文章:PS2 Controlled Holonomic Platform Using RobotC,
文中提到全向輪的數學模式,可以算出機器人前進後退左移右移時,三顆全向輪所需要的轉速。
這也是國高中生練習三角函數的好時機,
我還在學習中,如果有讀友願意提供翻譯,真是感激不盡!
2012.07.05 更新
感謝CAVE提供相關資訊!
CAVE的全像輪研究成果
1. 三輪全向輪的應用
2. 全向輪實現紅外線避障
3. 全向輪數學模型推導
下載網址:http://lab.cavedu.com/file
MAKE雜誌的文章:Interview with John Cole of Dexter Industries
Interview with John Cole of Dexter Industries
訪問Dexter Industries的創辦人--John Cole,
想瞭解Dexter Industries的讀友趕快參考。
Dexter Industries目前也在德國的Amazon上架,販售貨品包含
- The NXTBee
- WIFI for LEGO MINDSTORMS
- The dIMU
- The dGPS
- The dCompass
生意越做越大喔!