偏鄉服務課程

ROBOTICS

機器人 X 程式設計

ROBOTICS

第九單元

機器人走出去 (二)

認識迴圈和木板迷宮

1. 能使自走車移動、轉彎  
2. 能使自走車走出迷宮 
3. 能運用簡單迴圈進行轉彎次數，完成正方形路線。

在這單元我們將學到：

課程內容

中華機器人科技教育學會

4

• 課程01：十分鐘小車組裝
• 課程02：迴圈介紹
• 遊戲時間：迷宮

​

十分鐘小車組裝

課程01

課程01：插入馬達連接線

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車子前進方向

站在車子後面

面對行進方向時，左A 右B

左邊馬達

插 A 孔

右邊馬達

插 B 孔

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迴圈介紹

課程02

運動積木：將運轉馬達設置為停止時制動

• 使用帶有指定單位數的「運動積木」或「停止運度積木」的指令時，能夠設定馬達停止的方式
• brake：預設值，馬達在停止時，使用動力進行煞車，並在之後對馬達給予阻力
• hold position：馬達使用動力進行煞車，如果馬達被外力影響離開停止位置，則主動返回
• coast：馬達停止時切斷電源，車子會滑行到停止

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下面兩個程式，讓車子向前走30 cm，比較兩種煞車模式的差異

brake（煞車）

coast（滑行）

運動積木：以設定速度移動指定單位數

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新增運動擴充積木

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左下角找到

Show block extensions

來新增擴充積木

點選

新增擴充積木

新增運動擴充積木

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左邊綠框是擴充後增加的新積木

收集在顏色程式列的最下方

可以做更多雙馬達的程式控制

​

今天要介紹的是這個積木

運動積木：以設定速度移動指定單位數

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讓左邊、右邊馬達，以設定的速度運轉，轉動到指定單位數

預設端口為A（左）和B（右）

預設速度為50％

設定想轉動的單位：

公分、英吋、圈數、秒數、度數

公分

英吋

圈數

度數

秒數

必須搭配另一個積木，才能發揮作用

速度範圍：-100～100％

左側馬達

速度設定

右側馬達

速度設定

移動「10」「cm」，

設定

左側馬達為「50」％的速度，

右側馬達為「50」％的速度

使用邊軸旋轉來右轉90度

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使用邊軸旋轉來右轉90度

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移動單位可以依任務內容自由選擇，這裡是以圈數，

透過不斷測試來轉出90度需要設定幾圈，不同機構

的車子會有不同的數字。

今天的範例車型大約設定 0.5圈

請走一個正方形

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討論

中華機器人科技教育學會

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1. 你執行成功了嗎？
2. 說說你看到什麼問題？
3. 你可以提出解決的方法嗎？
4. 參考提示：�移動的單位選擇、速度的快慢…

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參考作法

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中華機器人科技教育學會

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在左方的程式，你是不是看到有重複的地方？

​

​

是不是一模一樣

我們有沒有辦法讓程式更精簡些？

1

2

3

4

重複執行積木（迴圈積木）

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迴圈-重複執行

• 根據某個條件重複執行迴圈內容，直到條件結束。
• 只有迴圈內的方塊會重覆執行。在迴圈結束後，程式會繼續執行迴圈之後的方塊。

重複不斷的做

重複不斷的做

10次

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善用迴圈概念，

用較少程式積木，

達到同樣的效果。

1. 場地使用約2 公分厚，22.5公分寬之合板組成之機器人行走軌道。
2. 軌道直線部分在20公分~150公分間，用各種不同長度設計，轉角採左右45°, 90°, 135°角度組成。
3. 轉角的連接部分以約5公分寬之膠帶黏貼。

臺南市 109 年度智慧城市-�校際創意機器人競賽

木板迷宮投球 場地

圖中尚未貼上連結部份膠帶

走直線

測量直線距離

我們設定1圈的長度是17.5公分，當設計車子要走60公分時，

就可以很精準的走60公分的距離。

基本組輪胎的圓周長是17.5公分

A、B埠同時以50%的速度移動60公分

輪胎大小與前進距離

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17.5 cm

SPIKE小輪胎的圓周長 ＝ 5.6 × 3.14

＝ 17.5. cm ＝ 17.5 公分

17.5 ÷ 360 度 ＝ 0.0486 公分

圓周長 ＝ 直徑 × π ＝直徑 × 3.14

馬達裝上SPIKE小輪胎，

馬達轉 1 圈，理論上，車子會移動 17.5 公分

馬達轉 1 度，理論上，車子會移動 0.0486 公分

直

徑

圓周長與直徑

• 輪胎轉動一圈，
• 輪胎直徑比較大的車子，前進的距離比較 長
• 輪胎直徑比較小的車子，前進的距離比較 短

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左輪

右輪

行進方向

接A埠

接B埠

轉彎

決定轉彎的速度和方向

決定轉彎的角度

想一想，動手試

不一樣的速度組合，

會讓車子如何移動

找出邊軸轉彎和中軸轉彎

邊軸旋轉

中軸旋轉

動手試一試

你發現了什麼？

可以把10公分改成20公分

加長距離比較好觀察出變化喔！

請試著以中軸旋轉轉出下列角度，最後再和大家分享你的參數：

​

A 45度

B 90度

C 135度

請試著以邊軸旋轉轉出下列角度，最後再和大家分享你的參數：

​

A 45度

B 90度

C 135度

想一想：哪些因素會影響移動的精度與重複性

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第一次 跑

第二次 跑

第三次 跑

執行相同程式

起點

終點

想一想：哪些因素會影響移動的精度與重複性

• 機器人放置的位置，是不是每次都一樣？

​

​

​

​

​

• 輪胎與地面之間的摩擦關係？
• 地面有砂子？有水？
• 輪子上面有砂子？有灰塵？
• 輪胎的特性
• 機器人結構是否堅固？是否穩定？會不會搖搖晃晃的？積木與馬達有沒有干涉、摩擦？

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想一想：哪些因素會影響移動的精度與重複性

• 機器人與輪胎的關係，重心的高、低？
• 地面、跑道，是否平整？有沒有凸出物？
• 電池的電量大小？
• 萬向輪有沒有裝好？穩定性？生鏽了嗎？
• 馬達之間的狀態是否相同？兩顆馬達是不是同時啟動？
• 馬達的控制，使用秒數？使用圈數？使用度數？

​

​

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迷宮：直走推薦指令

• 使用「cm」或是「度數」、「圈數」
• 所有直走的程式，盡量使用同一種單位，不要交錯使用

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迷宮：轉彎推薦指令

• 個人經驗，使用差速型式
• 一般車子在轉彎時，左右輪子行走距離不同
• 右轉時，左邊的輪子會走比較長的距離� 右邊的輪子會走比較短的距離
• 車子的左邊與右邊輪胎距離不同，差異也不同

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迷宮：轉彎推薦指令

• 根據車子的結構，左輪速度與右輪速度，大約會有2～3～4倍的差距，程式被類似下圖：

​

​

​

​

​

• 找出適合自己車子的差速比例後，盡量就不要調整
• 轉不同的角度，要調整轉彎的數值

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迷宮：轉彎推薦指令

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轉135度的轉彎

轉90度的轉彎

轉45度的轉彎

135度的轉彎 ＝ 45度轉彎＋ 45度轉彎＋ 45度轉彎

90 度的轉彎 ＝ 45度轉彎＋ 45度轉彎

先找出轉135度的轉彎數據