為什麼要把樂高NXT主機換成別的控制器?Arduino / Android / Raspberry Pi

為什麼要把樂高NXT主機換成別的控制器?Arduino / Android / Raspberry Pi

文:CAVE阿吉

CAVE 9月的 Raspberry Pi 研習, 您報名了嘛?

把 NXT 主機換掉這件事, 不難, 也不是什麼新梗。 重點是 為什麼要換掉 NXT 主機, 或換個角度想, 為什麼要讓其它的控制板可以使用樂高的周邊。

最根本的關鍵在於, 換了新的控制器之後有沒有更有趣的應用. 絕對不是換了新硬體然後做一樣的事情. 人都是貪心的: 更大, 更快, 更多. 沒有充分的動機, 沒必要轉換到另一個平台(何況還要花錢…)

您 可以回顧一下 CAVE 所寫[ 淺談圖形化程式設計於小朋友程式教學 ]這篇文章, 其中有提到沒有最棒的程式, 只有最適合您當下需求的程式. 按照我們的觀察, 是因為直接支援樂高機器人的周邊非常多. 有HiTechnic, MindSensors,  還有生產 BrickPi 的這家 Dexter公司都有生產可直接用於 NXT 的感測器. 就連 量測大咖 Vernier 也推出了 NXT轉接頭, 讓它們家的設備可以直接用於樂高NXT主機上.

我 們也將這樣的概念引入 CAVE 的課程之中, 小學高年級學生學完機器人基礎課程之後(至少兩年以上), 他可以轉換到 Arduino / App Inventor 或是 Raspberry Pi 來控制原有的機器人套件. 除了能換換口味給予不同的學習刺激之外, 對於家長來說也能延長學生的學習長度與深度.

總 而言之, 就是 population (人口) 與 accessibility (易得性) , 如果今天樂高機器人的使用者不多, 不可能有這種現象. 樂高是從玩具起家, 有非常豐富的零件可以選擇. 今天樂高的零件還是屬於有錢好辦事的階段, 如果我想要某個尺寸的齒輪, 還要東找西找甚至要自行製作, 一次兩次還可以, 久了真的會很痛苦. 回想一下 Technic 每年推出的各種車子, 吊車, 飛機等等重量級玩具套件(動輒7, 8000 上萬), 真的很難想像有什麼是樂高做不出來的.

言歸正傳, 如果要使用其他的控制器取代樂高 NXT 主機, 您有的選擇有:

1. Arduino + NXShield

Arduino 搭配 NXShield 擴充板就可支援樂高NXT 所有周邊以及 MindSensors 的感測器與各式周邊(例如馬達或感測器分接板等), 有現成的 Arduino 函式庫可用, 非常方便.



2. Android + Arduino + NXShield (Google ADK).

Android 裝置透過 Arduino 來與周邊互動. Android 手機或平板上有許多讓機器人流口水的功能, 包含超大觸控螢幕, 藍牙, Wifi, 感測器(加速度, 姿態, GPS, 陀螺儀, 指南針等等). 雖然開發難度不低, 但所帶來的成果值得您深入學習.

3. Brick Pi + Raspberry Pi.

改用 Arduino 就是看上它的擴充性與零件的相對低價, 改用 Android (Google ADK) 就是想結合手機的各種連線與硬體功能. 那麼, 改用 Raspberry Pi 又如何? 

首先我們要把 Raspberry Pi 當作一台完整的電腦, Arduino是微處理器, 不是電腦. 而 Raspberry Pi 是一個有完整作業系統的電腦, 一般PC能做的事情它都可以, 只是比較慢(但還可以接受).

1. 多程式開發環境: 在 Raspberry Pi 上可以自由使用各種程式語言(官方建議是用 Python 但也不強迫). Arduino 一次就只能有一支程式, Raspberry Pi 可以放一大票程式任您挑選隨便要執行哪一支程式.

2. Wifi 等網路功能: 樂高NXT 無法連網, 以致無線控制只能用藍牙, 這會影響傳輸距離以及資料量. 註:EV3 有 Wifi 功能, 但是要另外接 Wifi dongle.

3. SSH 等遠端登入: Raspberry Pi 連網之後, 您可使用SSH 或其他遠端登入功能直接登入 Pi 來做任何您想要做的事情. 這樣一來, Raspberry Pi 就能即時讓我在其上任意修改程式之後再執行. 這真的是夢寐以求的功能啊. 手機上也有現成的 SSH 軟體可用, 在此推薦 Android 平臺的 ConnectBot.

我現在去辦研習都直接用我的Android手機登入 Pi 來執行各種功能, 效果相當好呢!!

4. Raspberry Pi 官方的相機: 這就直接幫 Pi 裝一個眼睛了, 要做什麼能做什麼不用我多說吧?

講這麼多了, CAVE 9月的 Raspberry Pi 研習, 您報名了嘛?

About CAVEDU 阿吉 - 雜工 (2520 Articles)
CAVEDU 教育團隊 打雜
Contact: Website

Leave a comment

Your email address will not be published.


*