Robotis Bioloid

Robotis Bioloid是韓國機器人廠商Robotis生產的教育用機器人套裝。Bioloid平台由類似於樂高的元件和小的，模塊化的伺服（叫做「Dynamixel」），可以組裝成輪子、腿或是人型機器人。Bioloid平台以其靈活的機械設計著稱，其低廉的成本吸引了眾多教育機構，它在國際機器人競賽RoboCup中也很受歡迎。









































運動控制編輯器：圖形使用者界面，允許使用者創建獨特的運動序列，通過內部的測量工具。可建立類似動畫故事板的模式，加以控制動作。













行為控制程式：是一個GUI模塊，讓使用者可以切換每一個模塊

8-bit trip

瑞典樂隊 Rymdreglage 利用 Lego 拍出一段將近四分鐘的影片，向以前的 8bit 遊戲致敬。(共花費 1,500個小時)。

看完這個具有創意的影片，讓我想起小時玩的插卡式電動玩具，就連背景聲音都是小時常聽到的闖關音效，那時代8bit的遊戲相信大家都有深刻的體驗，如今現代的產品都邁入數位化了，科技的進度真的很快迅!未來呢?未來的科技又是將會是如何?!

Reading：問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究

問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究

蔡學偉(2004)，問題導向學習於網路輔助電腦樂高課程之研究。碩士論文，國立台灣師範大學工業科技教育學系，台北。

摘要：
本研究旨在建構問題導向學習電腦樂高網路輔助教學方法，依此設計教學活動與網站，從原來以教學者為主及輔以學習手冊的傳統教學方法，改為學習者主動探索的問題導向學習網路輔助教學方法。

關鍵字：
問題導向學習策略(Problem-based learning)、電腦樂高(LEGO Dacta)、網路教學(Web-based instruction)
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• 電腦樂高產品
  電腦樂高產品主要包含以下部分：
  (一)圖形化控制軟體(ROBOLAB)
  ROBOLAB 軟體可分為初階程式設計及進階程式設計兩部分：
  1.初階程式設計 (Pilot 1 到Pilot 4)
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖為Pilot 1 程式設計畫面
  
  在初階程式設計裡，從Pilot 1 到Pilot 3，都是同樣的設計模式，亦即程式是固定的，設計者不能增加亦不能刪減；若想改變程式的輸出結果，只有利用滑鼠點選圖案，利用圖案的指示來改變馬達的正反轉、馬力大小或等待時間等(圖2-2-1 為Pilot1 的畫面)。但在Pilot 4中，則可利用下圖2-1-2 中的+來增加程式輸出的步驟，亦可利用-來減少程式輸出的步驟，這樣就可以利用簡單的程式組合，來達到設計者的要求。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖Pilot 4 程式設計畫面
  
  2.進階程式設計(Inventor 1 到Inventor 4)
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖為進階程式設計圖
  
  在進階程式設計裡，程式內定值只提供程式開始及程式結束的按鈕，其他的輸出控制、迴圈控制、邏輯判斷、多工設計、結構建立、程式音樂等，都必須按照電腦樂高作品設計的需求，而由設計者移動滑鼠點選所需要的輸出設備、控制方式。而且若要讓輸出設備停止運轉，則必須在程式控制中加入如上圖2-1-3 所示的輸出停止按鈕。
  
  (二)可程式控制積木(RCX, computer-based programmable brick)
  可程式控制積木(RCX)是一個可以透過紅外線程式傳輸器(IR)接收電腦程式，且獨立運作的微電腦設備。它可以透過感應器接收外部的訊息，交由其本身的微電腦分析、處理後，來控制馬達或燈泡的傳輸模式(開或關)及電力大小(1~5)。
  
  (三)紅外線程式傳輸器(IR, Infrared Transmitter)
  將紅外線程式傳輸器(IR)接在電腦主機上的COM1 或COM2，可利用紅外線傳輸模式，將使用者所設計好的電腦程式傳輸到RCX 上。
  
  (四)智慧型輸入裝置：光源感應器、觸控感應器。
  1.光源感應器：這是一個利用光源作為感應的輸入裝置，連接時光源感應器的連接頭必須安裝在RCX 的輸入端，主要用途為辨別顏色或偵測光源明暗,藉由偵測值來控制機器人模型的動作。它的敏感度很高，所偵測的數值在0~100 的範圍內，原則上所偵測的光度越亮，數值會越高，所偵測的光度愈暗，數值會越低。例如:偵測黑色的數值會較低，偵測白色的數值會較高。
  
  2.觸控感應器：這是一個按鈕式的輸入感應零件,主要用途可利用按鈕的壓放來控制機器人模型的動作。在觸控感應器的上方有六個接合點其中有四個接合點內裝金屬片，這是為了和電線連接，組裝時電線接頭一定要和此四點結合，才能有效的傳輸指令給 RCX，做下一步動作。
  
  (五)智慧型輸出裝置：電動馬達、燈泡。
  電動馬達是最重要的動力輸出設備，主要用途為驅動機器人模型。在馬達上方有四個黑色接合點內裝金屬片，這是為了和電線連接，所以組裝時電線接頭一定要和此四點結合，才能有效的接收RCX 的指令，控制馬達的正轉、反轉或馬力大小。而燈泡的主要用途則是藉著亮與不亮，來判斷程式執行的結果是否正確。
  
  (六))其他零件：包含各式各樣的積木組件，如：輪胎、輪軸、齒輪、槓桿、關節、皮帶、電線及其他傳統的積木組件等。

◎可程式控制積木RCX是電腦樂高第一代，現在普遍採用第二代可程式控制積木NXT，能功性比第一代更加強大。

研究生2.0

在尋找資料之外，發現了，一個關於研究生論文的網站，它提供很多工具、教學等來協助論文寫作，挺不錯的。研究生們一起加油吧!!

• 研究生2.0
  記錄研究生需要具備的知識與工具，並介紹研究相關的觀念與軟體
  http://newgenerationresearcher.blogspot.com/

參訪明新科技大學樂高機器人比賽

地點：明新科技大學

時間：98年10月18日

藉由這次的參訪機會，讓我更了解電腦樂高方面的應用，並且也擴增我的視野，發現用樂高可以做出很多的東西，只要想的出來的，幾乎都可以實現，這群玩樂高的人真的很厲害!

這組是打鼓機器人，藉由影片中的聲音節奏，會一致性的揮動他們的手臂，發出鼓聲，另外也會隨著鼓聲產生光影的變化喲!(這四個機器人，好司愛!尤其是後面那隻的背影就讓我聯想到多啦A夢)

這個是用電腦樂高，做出的吉他，它是利用波音波感應器所組裝的電子吉他，使用者只要用弦的位子來調整音調，聲音波就可以偵測到不同的距離，而出不同的聲響。它真的能彈出一首完整的曲子喲!

它就是「Michael Jackson」，沒錯，就是在音樂界鼎鼎大名的流行音樂界之王。它可以跟隨著音樂彈吉他，並且左腳也跟著拍子不停舞動。它可是拿到電腦樂高高中組第一名的冠軍喲!

這是利用電腦樂高，做出一系列的裝置互動，很奇特的是，當使面者站在梵谷這幅畫前，梵谷就會開始抽煙，它是利用超音波感應器偵探到在一定距離內的物體，就會產生煙霧。此外另外二幅則是蒙娜麗莎的眼睛會跟隨著人移動，以及悲傷的女人只要偵探前面的人就會流眼淚。

這個機器狗，是利用伺服馬達的元件所組成的，它可是會表演握手、劈腿、翻滾、抬腿尿尿的勢式。

這款相撲機器人比賽是最典型的高樂競賽，它是利用光源來判別地上的黑線，還有利用超音波來判別敵人的位置，不停地推擠敵人，即可獲勝。

Reading：Using the Fun Toolkit and Other Survey Methods to Gather Opinions in Child Computer Interaction

Using the Fun Toolkit and Other Survey Methods to Gather Opinions in Child Computer Interaction


ABSTRACT
本文首先回顧適合兒童調查方法的文獻。然後提出4個有關於使用調查方法以及收集其他看法，這些問題在兒童電腦互動的研究又如何影響。本文在兒童電腦互動使用的調查方法和樂趣工具包。以三個新的研究深入有效性和有用的工具，發展將來使用樂趣工具包方面的一些指引。此筆者提議了一些人機互動的研究和開發的準則，預計採用在本研究上的調查方法。在這個有趣而複雜的領域，本文結論一些有關使用調查方法的想法。

Keywords
調查方法(Survey methods)，問卷(Questionnaires)，訪談(Interviews)，樂趣工具包(Fun Toolkit)，兒童(Children)，評價(Evaluation)
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• Breakwell，描述了四個階段問題答覆的過程：
  1.理解和詮釋被問的問題。
  2.從記憶中找回有關資訊。
  3 合並這些資訊到一個總結看法
  4.報告這個看法藉由轉換成格式並提出了應對的範圍。
  
  前兩個，滿意性和暗示性及最適化的現象，會影響設計的調查研究。後兩個，是語言的影響和問題的格式，是較為關注在詳細設計的問題和答覆的過程。
  
  1. 滿意性和最適化 (Satisficing And Optimising)
  滿意理論(Satisficing theory)鑒定了兩個過程，解釋一些可靠性答覆的差異，尤其是在受訪者被要訪問態度的意見調查(是一種思考類型，是指人的心智狀況從具體情況轉換成一般情況)。對於研究的有效性，最適化是首選的過程，它是顯示受訪者仔細和審慎地去完成所有四個階段的問題和答案順序。
  
  2. 暗示性(Suggestibility)
  暗示性是特別重要的，它涉及兒童的調查研究，因為它“關切兒童的編碼(encoding)，存儲(storage)，取回(retrieval)和報告(reporting)的事件程度並且影響到一系列的社會和心理因素。”
  
  3. 問題格式(Question Formats)
  在口語調查上，自由回憶(Free-recall)的問題對兒童來說，是已被證明是有用的。以一個廣泛使用「視覺模擬評分法（VAS）」的問題格式。視覺模擬評分法的使用繪畫的描述，讓兒童確定自己的感覺或意見。這種方法成為替代傳統的開放式和封閉式問題的格式，雖然一些研究人員認為，視覺模擬評分法只能使用大約7歲以上的兒童。在兒童電腦互動研究顯示，它們對年幼的兒童是有用的。
  
  
  
  
  
  圖1是Wong Baker疼痛量表
  
  4.語言影響(Language Effects)
  研究建議，語言調查特別重要的，應該避免含糊不清的話。當視覺模擬評分法或多重選擇答覆時，可以幫助兒童更多可靠的回答。
  
• 回顧娛樂工具包(The Fun Toolkit Revisited)
  娛樂工具包，包括四個特殊工具，Smileyometer、Funometer、Again - Again Table、Fun Sorter，並衡量記憶和使用錄像評分密切關係的想法。
  
  1.Smileyometer
  Smileyometer是如圖下所示，是一個離散的李克特式量表。
  
  
  
  
  
  上圖是 Smileyometer
  
  2. Funometer
  這是使用過的感受，是用來衡量的期望，並使用感受評價的分數。此Funometer與Smileyometer非常相似，但它是使用一連續的衡量。早期研究發現，Funometer和Smileyometer基本上相似，所以Funometer已很少被使用，因此並沒有在這裡進一步討論。
  
  3. Again - Again Table
  Again - Again table下圖所示，是設計來捕捉參與的想法，尋問兒童們是否會做活動。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖是 - A Completed Again - Again table
  
  4.Fun Sorter
  Fun Sorter，如下圖所示，兒童將會每一個排名項目或多個構想。這個記錄兒童們技術或活動的意見，以獲得衡量兒童的參與。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖是填妥的Fun Sorter
  
• 此研究在這裡提出利用測試樂趣工具組的有效性，並探討一些問題和想法：
  Study 1 – The Effect Of Age On Smileyometer Results
  研究發現統計數值愈低，則兒童歲數最高。其中年齡層於7到9歲是最想理的預期，若是給5歲以下小樣本的兒童，更應謹慎使用。
  
  Study 2 – Sorting, Constructs And Doing It All Again
  為了驗證Fun Sorter和Again-Again table，以評估測量同個構想在兒童心智研究上，設計出兒童使用互動裝置的評價數值兩種方法。這將檢查一致性。這表明，主要因素在於孩子是否要使用互動式的產品且了解有趣深度。
  
  Study 3 – Doing It All Again
  從研究的結果與上題幾乎是同樣的。
  
• 為兒童調查的準則 (Guidelines For Surveys With Children)
  1. 簡單點(Keep it short)：不管哪個兒童被詢問，總是會有很多時間來考慮。
  2. 前測語言(Pilot the language)：教師可以檢查看看，哪些用詞是有意義的，避免含糊不清的用詞給兒童。
  3. 提供幫助不懂/閱讀較差者(Provide assistance for non / poor readers)：試著讀出書面問題給所有的兒童。
  4. 限制文字(Limit the writing)：鼓勵繪製的圖片，使用的圖像並提供協助兒童想要說的話。
  5. 使用適當的工具和方法(Use appropriate tools and methods)：在採訪中，可使用視覺道具來幫助表達思想。
  6. 製造樂趣(Make it fun)：可利用膠水，剪刀，膠帶或彩色鉛筆，讓孩子更有體驗的樂趣。
  7. 接受意料之外的事情(Expect the unexpected)：準備一個備份計劃。整個項目的調查結果很可能會失敗！
  8. 不要看得太重(Don’t take it too seriously)：在研究和發展工作總是把數據看得太重。以兒童的反應做為統計測試，而不是尋找趨勢和異常值！
  9. 善待(Be nice)：需要多次訪談並關切地瞭解兒童的文化和背景。
  

Reading：Microsoft Robotics Studio 程式開發 - 新一代超智慧機器人開發平台

書名：Microsoft Robotics Studio 程式開發 - 新一代超智慧機器人開發平台


作者：Sara Morgan
譯者：康仕仲、涂智超、蔡宛庭、古凱元
出版社：悅知文化
出版日期：2008年08月20日










此書介紹了MSRS(Microsoft Robotics studio)和四個一般大眾可負擔且使用簡易的機器人(Boe-Bot by Parallax、Create by iRobot 、Mindstorms NXT by LEGO 、ARobot by Arrick Robotics)，本讀者針對「Mindstorms NXT by LEGO」做為介紹。

• LEGO NXT 服務元件
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  上圖：多種服務元件協力支援一個LEGO Mindstorms NXT的操作

• LEGO Mindstorms NXT
  LEGO為一玩具知名品牌，其他供應如LEGO Mindstorms等機器人套件，此機器人的最新版本為NXT，其為32位元處理器包含三個伺服馬達及四個不同功能的感應器，下列為NXT提供的感應器：
  
  1.接觸感應器(Touch Sensor)此感應器可以當作NXT機器人的保險桿，當接觸感應器按鈕按下時表示被觸發，可假設為機器人撞上了障礙物，故此時可下停止或是退後等指令給機器人，而當接觸感應器的按鈕被釋放，可假設為機器人已遠離障礙物。
  
  2.音源感應器(Sound Sensor)其可感測分貝大小、當機器人周圍的聲響達到某一臨界值時 音源感應器將可被定義，這讓使用者可透過大力的拍手或出指令等音源來操探機器人。
  
  3.光源感應器(Light Sensor)NXT光源感應器可感測反射及環境的光源，當光源照到物體時將會產生反射光源，NXT利用Light-Emitting Diode(LED)當作光源，而其接受器將會感測反射光線的大小，此可用來偵測環境的光源是否開啟。
  
  4.聲納感應器(Sonar Sensor)此感應器可稱作機器人的眼睛，其會發出高頻的聲波，而利用聲波回傳所花費時間來判斷感應器和物體間的距離，單位為公分，可用來避免撞上障礙物。
  
  另外有許多其他販賣商提供額外LEGO NXT感應器，如Vernier Software and Technology公司提供了LEGO NXT感應器的轉接器，此配備可用來新增其他共32種感應器，如加速計(Accelerometer)、氣壓計(Barometer)、磁場感應器(Magnetic Field Sensor)、色度計(Colorimeter)、PH值感應器(PH Sensor)、相對濕度感應器(Relative Humidity Sensor)、土壞感測器(Soil Moisture Sensor)、音源計量器(Sound Level eter)、溫度探針(Temperature Probe)、UVA感應器(UVA Sensor)、UVB感應器(UVB Sensor)、等。