智能機械由我創 2020 Student Worksheet 學習流程安排 EV3 控制器及主要零件簡介 EV3 控制器主要介面簡介 注意事項 組長負責取得 管理 交回 LEGO BOX 給導師 組長及組員必需互相合作完成任務 EV3 積木零件簡介 組長及組員必需輪流負責以下的工作 : 事前準備 ( 每進行 1 個步驟後輪替 1 次 ) 第 1 課..識別太空人指示 第 2 課..收取太空船物資 第 3 課..運送太空船物資 第 4 課..整備完成 1. 找出需要的零件 2. 組裝零件 3. 帶領組員一起測試組裝 / 程式 落堂時必須幫忙收拾套件 學生姓名 班別 ( 學號 ) Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.1
EV3 控制器及主要零件 EV3 Brick 控制器是整個機械套裝的核心, 控制器肩負起連絡各組摩打及感應器的責任, 能夠接收各類組件的 數值, 及利用電腦編程控制各部組件達致任務要求 大家也看看, 認清楚 EV3 控制器究竟有甚麼功能? 正面 1. 中心鍵 2. 取消鍵 3. 向上鍵 4. 向下鍵 5. 左鍵 6. 右鍵 上方 A-D 輸出動力給摩打 PC 連接電腦 下方 1-4 接收感應器訊號 大摩打 Large Motor ( B/C) 摩打內部配置了感應器, 可感 應小至 1 度的移動幅度 控制選項, 大致分類為 5 大類 中摩打 Medium Motor ( A) 摩打內部配置了感應器, 可感 應小至 1 度的移動幅度 控制選項, 大致分類為 5 大類 觸碰感應器 Touch Sensor ( 1) 觸碰感應器是模擬傳感器, 可 判斷感應器, 有否被放開 按 下 或按下再放開 3 種情況 陀螺儀感應器 Gyro Sensor ( 2) 陀螺儀感應器是數據傳感器, 記錄旋轉運動的數據 角度誤差.. +/- 5 度最大轉速幅度.. 440 度 / 秒 色彩感應器 Colour Sensor ( 3) 超聲波感應器 Ultrasonic Sensor ( 4) 色彩感應器是數據傳感器, 探測顏色 反射光線 環境光線 顏色.. 8 款光線.. 0 ( 最暗 ) 100( 最光 ) 超聲波感應器是數據傳感器, 能探測正方物件與感應器之間距離 探測誤差.. +/- 1cm 可量度距離.. 3 250cm Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.2
EV3 控制器主要介面 以下是常用的 EV3 控制器介面功能.. 最近執行 Run Recent 最新傳送的程式會顯示於該螢幕, 而已最頂方為最新的程式檔 內置功能 Brick Apps EV3 Brick 安排了 5 項內置功能於這裡 筆記選取了 2 項常用的功能 EV3 積木零件大致分成三大類.. 桿類 Beam 連接器 Connector 齒輪 Gear 文件流覽 File Navigation 該功能可控制所有傳送至 EV3 Brick 的檔案, 及備份至 SD Card 檢示輸入 / 輸出埠 View 所有接駁 EV3 Brick 零件會顯示於這裡, 主要是收集數據, 中心鍵可改變設定 開啟文件夾 Open folder in File Navigation 已下載程式 圖片及聲音檔會詳細顯示於這裡, 並可執行 摩打控制 Motor Control 透過 EV3 鍵控制馬打 結構完成, 可用程式測試機械結構 現在就讓我們分配好各樣的零件吧, 可加快組裝程序呢 ~ Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.3
事前準備 (1) 組裝機械人 選擇 (1): 按組裝指引順序安裝, 並確保所有零件安裝正確及穩固 選擇 (2): 按照比賽組裝限制及指引, 自由設計機械機械人 組裝指引結構 這是建議組裝結構 色彩感應器必須先接駁上連接線 事前準備 (2) 認識主要編程介面 點擊左上角 + 號進入 EV3 編程介面 : 連接電腦後, 點擊 把程式下載到 EV3 主機 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.4
事前準備 (3) 認識常用程式 程式 (1):Move Steering 用途 : Power 程式 (2):Move Tank 用途 : Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.5
事前準備 (4) 測試程式 請使用 Move Steering, 並根據以下數據進行測試 (1): 距離紀錄距離紀錄距離紀錄 25 3 cm 360 cm 1 cm 100 3 cm 360 cm 1 cm 行走距離是 / 否是 / 否是 / 否是否一致 請使用 Move Tank, 並根據以下數據進行測試 (2): 1 1 1 1-1 B 50 50-50 -50-50 C 50-50 50-50 -50 紀錄機械人的行動結果 向前行 向後行 向右轉 向左轉 向前行 向後行 向右轉 向左轉 向前行 向後行 向右轉 向左轉 向前行 向後行 向右轉 向左轉 向前行 向後行 向右轉 向左轉 筆記 : Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.6
第 1 課..識別太空人指示 任務 : 讓機械人由基地 (A1) 出發, 在看到太空人白色指示牌時停下 目標 : 學習 Medium Motor Move Steering 色彩感應器 的應用方法及了解 ON-Wait-OFF 程式原理 任務限制 :1 個中摩打 2 個大摩打 1 個色彩感應器 Motor Control 機械人尺寸 : 所有結構必須完全收在 A1 內目標解題時間.. 30 分鐘目標任務限時.. 5 秒 任務目標 : 機械人所有結構必須完全收在基地 (A1) 內機械人所有結構 ( 不計連接線 ) 必須完全收在 A1 內機械人成功利用色彩感應器停在白色指示牌上 (A2) 機械人色彩感應器部份結構必須明顯地停在 A2 指示牌範圍內機械人明顯地舉起機械臂機械人必須明顯地舉起機械臂 分數 10 15 10 ON WAIT OFF Start Medium Motor Move Steering Colour Sensor Move Steering 連接口 主要用途舉起機械臂不停直行 等待偵測到指定顏色 停止行動 使用 數量秒 (SEC) 不適用不適用 速度不適用不適用不適用 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.7
程式紀錄 : Colour Sensor 顏色編號 0 1 2 3 4 5 6 7 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.8
第 2 課..收取太空船物資 任務 : 讓機械人由基地 (A1) 出發太空人白色指示牌位置後, 查看前方 2 名太空人 (A3) 誰擁有太空船物資, 並利用機械臂把物資拿起來 目標 : 學習 Move Tank 超聲波感應器 及 View 的應用方法 任務限制 :1 個中摩打 2 個大摩打 1 個色彩感應器 1 個超聲波感應器 View 機械人尺寸 : 所有結構必須完全收在 A1 內目標解題時間.. 45 分鐘目標任務限時.. 15 秒 Part A: 搜尋物資 任務目標 : 機械人成功利用色彩感應器停在白色指示牌上 (A2) 機械人色彩感應器部份結構必須停在 A2 白色指示牌範圍內機械人成功利用超聲波感應器搜尋到物資 (A3) 機械人必須利用超聲波感應器搜尋到物資太空人物資 (A3) 明顯地被機械臂舉起 A3 物資所有結構必須完全離開任務地圖表面 分數 15 20 25 ON WAIT OFF Start Move Tank Move Tank Ultrasonic Sensor Move Tank 連接口 主要用途 向左原地自轉 ( 避開面向物資, 轉至面向搜尋起始方向 ) 不停原地自轉 比較及偵測指定距離 停止行動 使用 數量度 (DEG) 不適用少於厘米 (CM) 不適用 速度不適用不適用 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.9
Part B: 修正程式及收集物資 ON WAIT OFF Start Move Tank Medium Motor Move Steering Colour Sensor Move Steering Medium Motor 連接口 主要用途 向右原地自轉 ( 對準物資正面 ) 放下機械臂 不停直行 等待偵測到 指定顏色 停止行動 舉起機械臂 使用 數量 度 (DEG) 度 (DEG) 不適用不適用度 (DEG) 速度不適用不適用 程式紀錄 : 例子 1) 直行 B+C 450 o 2) 向右 B 270 o 3) Colour 5 4) Ultrasonic >5 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.10
第 3 課..運送太空船物資 任務 : 請機械人將利用機械臂拿起的太空船物資, 沿著最近的運輸通道運送到太空船倉附近 目標 : 學習 Large Motor Switch 及 Loop 的程式原理 任務限制 :1 個中摩打 2 個大摩打 1 個色彩感應器 1 個超聲波感應器 View 機械人尺寸 : 所有結構必須完全收在 A1 內目標解題時間.. 45 分鐘目標任務限時.. 30 秒 任務目標 : 機械人成功進入指定通道 (A3a A4a / A3b A4b) 機械人明顯地在指定通道上行走機械人成功利用色彩感應器沿著運輸通道行走 (A4) 機械人必須使用色彩感應器沿著指定 A4a / A4b 通道行走機械人成功利用色彩感應器停在太空船倉外機械手上 (A5) 色彩感應器部份結構必須明顯地停在 A5a / A5b 範圍內太空船物資 (A3) 明顯地被機械臂舉起 A3 物資所有結構必須完全離開任務地圖表面 分數 20 25 15 25 Part A Part B Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.11
Part A: 巡線 Switch 程式 Default ( ) Default 系統預設 Add Case 當偵測不到指定顏色的時候, 便會自動運行 系統預設 程式 0 Switch (Colour Sensor) 顏色 Large Motor Large Motor 1 2 3 4 5 6 7 使用 顏色 Large Motor Large Motor Part B:Loop 程式 Loop (Color Sensor) 紀錄程式 顏色 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.12
Part C: 利用 Switch & Loop 程式, 分辨機械人該進入哪一條運輸通道 查看 A3a 指示牌進入 A4a 通道停在 A5a 查看 A3b 指示牌進入 A4b 通道停在 A5b 看到紅色 / 黃色以外的顏色 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.13
查看 A3a 指示牌 進入 A4a 通道 停在 A5a A3a 指示牌顏色進入 A4a 通道停在顏色 Switch( 巡線 ) Loop( 巡線終點 ) Switch (Colour Sensor) 顏色 Large Motor Large Motor Loop (Colour Sensor) 使用 顏色 顏色 Large Motor Large Motor 查看 A3b 指示牌 進入 A4b 通道 停在 A5b A3b 指示牌顏色進入 A4b 通道停在顏色 Switch( 巡線 ) Loop( 巡線終點 ) Switch (Colour Sensor) 使用 顏色 Large Motor Large Motor 黑色 (1) 顏色 Large Motor Large Motor Loop (Colour Sensor) 顏色 白色 (6) 看到紅色 / 黃色以外的顏色 其他顏色 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.14
第 4 課..整備完成 任務 : 讓機械人由基地 (A1) 出發, 在看到太空人白色指示牌時停下, 查看前方 2 名太空人 (A3a/A3b) 誰擁有太空船物資, 並利用機械臂把物資拿起來, 沿著最近的運輸通道 (A4a/ A4b) 運送到太空船倉內 (A6), 然後離開太空船倉 任務限制 :2 個大摩打 1 個中摩打 1 個超聲波感應器 1 個色彩感應器 使用 View 機械人尺寸 : 所有結構必須完全收在 A1 內 解題時間.. 45 分鐘 任務限時.. 45 秒 Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.15
智能機械由我創 2020 任務計分表 O = 得分 ; X = 未能得分 任務目標 ( 共 200 分 ) 第 1 次第 2 次第 3 次第 4 次 機械人所有結構必須完全收在基地 (A1) 內機械人所有結構 ( 不計連接線 ) 必須完全收在 A1 內機械人成功利用色彩感應器停在白色指示牌上 (A2) 色彩感應器部份結構必須明顯地停在 A2 指示牌範圍內機械人成功利用超聲波感應器搜尋到物資 (A3) 機械人必須利用超聲波感應器搜尋到物資太空船物資 (A3) 明顯地被機械臂舉起 A3 物資所有結構必須完全離開任務地圖表面 20 20 20 20 15 15 15 15 20 20 20 20 25 25 25 25 ( 以下任務必須照顏色指示路線才能得分 ) A3a( 黃色 ) A4a A5a( 紅色 ) A3b( 紅色 ) A4b A5b( 黃色 ) 機械人成功進入指定通道 (A3a A4a / A3b A4b) 機械人明顯地在指定通道上行走 20 20 20 20 機械人成功利用色彩感應器沿著運輸通道行走 (A4) 機械人必須使用色彩感應器沿著指定 A4a / A4b 通道行走機械人成功利用色彩感應器停在太空船倉外機械手上 (A5) 色彩感應器部份結構必須明顯地停在 A5a / A5b 範圍內 25 25 25 25 15 15 15 15 機械人成功把太空船物資送進太空倉內 (A6) 太空船物資所有結構必須完全進入 A6 紅色線以內 40 40 40 40 機械人完成運送太空船物資後完全離開太空倉範圍 (A6) 機械人所有結構 ( 不計連接線 ) 必須完全離開 A6 範圍 ( 包括紅色線 ) 20 20 20 20 底分 (50 分 ) 於執行程式後碰觸機械人扣分 ( 第 1 次 ) 即時於底分扣減 10 分, 共 2 次機會, 第 3 次即視作違規扣分論及任務完結 於執行程式後碰觸機械人扣分 ( 第 2 次 ) 即時於底分扣減 10 分, 共 2 次機會, 第 3 次即視作違規扣分論及任務完結 違規扣分機械人未能符合大會指定規格 使用不合指定的軟件 老師 / 相關人士對參賽學生提供任何建議 說明和指導 不遵守秩序 騷擾他人等等 10 10 10 10 10 10 10 10 30 30 30 30 總分 ( 滿分 :250 分 ) Copyrights Pigeon City Creative Computer Training Centre RIDIY2020(SW) - Last Update: 31/3/2020 P.16