手作MR1輪型機器人,紮實培養Maker基本功

手作MR1輪型機器人,紮實培養Maker基本功

讓Maker搭上教育的橋樑,一直是Maker圈所致力於追求的目標。如何讓人深刻體驗到身為創客有趣的地方,最直接的方式就是去「動手做」。本次的工作坊,邀請到已有多次實作經驗的講師Felix Lin(現任於與高雄應用科技大學的講師,同時也是「創客閣樓」社群召集人),帶領學員如何完整開發出一台屬於自己的輪型機器人。

Felix Lin在課堂上講課的畫面(圖片來源:林卉娟/攝影)

這堂工作坊裡,Felix以輪型四驅車MR1為機器人訓練班的主軸,帶領學員從認識每個組裝時會用到的元件與材料,詳述在不同的開發階段中,如何把軟體接進硬體當中,並使用Open Souce來延伸MR1的功能,讓學員們能在做中學、學中做。

Linklt 7697 環境建置與功能開發

課程的起點,老師先帶著學員熟悉7697開發版的內部細節,它本身為國產聯發科所自行設計的板子,為的是讓開發者能廣泛地使用開源程式碼進行編成。

Felix Lin說:「LinkIt 7697支援圖形化開發軟體,這套軟體整合了MTK的MediaTek Cloud System(MCS)Library,非常合適作為學校物聯網課程的教具,以及使用MCS的物聯網裝置來快速開發。」

他親自用心帶過一遍建置流程,從安裝Arduino  IDE,到設定要加入的來源,並把驅動程式燒入板子中,最後用Blink範例來測試是否有成功裝好。

Felix Lin接著介紹7697每支接腳的作用,像是觀察LED的顯示狀況,來辨別是否電源有無正確接對,也提醒學員在寫Arduino程式時,腳位要以PCB上文字的為準,以免發生接錯線路導致板子燒壞的狀況發生。

針對個別產品的開發需求,Felix Lin也挑選一些不同規格的板子,例如:基於ESP8266的NodeMCU,其價位較低又堪用,很適合新手來嘗試不同的開源功能。

老師指導學員碰到的問題(圖片來源:林卉娟/攝影)

MR1 輪型機器人與Robot Shield組裝

當瞭解7697開發版後,下一步就是組裝四輪車。

俗話說:「工欲善其事,必先利其器。」事前工具的準備是相當重要的,選對工具就能事倍功半。首先用熱熔膠跟尖嘴鉗來焊接馬達的引線,並用膠將其固定進車身中,閒置一段時間等膠冷卻後,用杜邦線來延伸LED。實作過程中,Felix Lin常出現在學員旁邊,時時提醒要留意正負極的方向跟整線的細節。

MR1是採用LinkIt 7697搭配台灣知名機器人團隊MiniPlan的Robot Shield,將擴充板、電源控制板和電池一次彙整,有效降低電路接線複雜度。學員能體驗製作機器人過程中組裝的樂趣,並用3D Print所打印的車架,讓學員不用擔心腳位配對問題,且架構十分堅固,最後還能學習結合聯發科推出的Remote APP介面,用藍芽和WiFi來配對,遙控你的MR-1輪型機器人。

Arduino IDE 與 BlocklyDuino 多樣化開發環境

因應現在的趨勢,Felix Lin採用科技教育最普遍的積木程式介面來教學,讓學員能與主流開發工具完全銜接。老師鼓勵學員不要從頭刻輪子,可引用別人已開發成熟的Libary來呈現功能。在硬體就緒後,就要讓MR1與遠端連上線。課堂中用的是Linklt Remote,當下載完並安裝好後,就能用手機的藍牙連線到7697的板子上,當裝置綁定後,就會跳出遙控專用的UI介面,並會隨時偵測動線顯示測距距離或自動駕駛等功能。

最後一個階段,就要用BlocklyDuino的線上編輯器把MR1的功能用積木化介面蓋出來,Felix Lin說:「別小看現在雖然是用拖拉的方式來寫程式,背後卻能訓練到你的組合邏輯。」

結語

隨著開源環境有如雨後春筍般出現,人人跨入Maker領域的門檻也日益降低,因此給予更多人成為Maker的機會。若你是對物聯網及機器人有興趣要專研的Maker,學習組裝一台MR1是個很棒的起跑點。透過實際了解和體驗製作機器人,從過程中享受組裝的樂趣,並將學到的技術用來舉一反三,對於Maker而言,將會是一個很棒的經驗與成長的養分。

(本報導整理自2018/2/24在南科AI_ROBOT自造基地舉辦的【機器人訓練班】打造輪型機器人;作者:沈信甫;責任編輯:廖庭儀。本文同步發表於MakerPRO

 

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