2018年10月2日 星期二

[Micro:bit] 蒸汽彼特(STEAM on Micro:bit)之創意發明王養成班教材──主題16:小彼特搖擺玩偶

蒸汽彼特(STEAM on Micro:bit)

之創意發明王養成班教材[1]

主題16:小彼特搖擺玩偶


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Oct. 2, 2018
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難易度

★★☆☆

任務

左三圈、右三圈,脖子動動、屁屁扭扭。彼特小玩偶最愛擺pose!
(仿生機器人 使用紙板設計人型紙偶,以兩腳釘做活動関節,並將馬達裝在人偶中心處使得馬達轉動時帶動人偶而產生擺動的效果。)

材料


品名 數量 單位
Micro:bit主板 1
USB傳輸線 1
KSB040鋰電也擴充板 1
鱷魚夾(五色,五條) 1
CM-4 4號嬌點整理盒 1
兩腳釘 14
馬糞紙 1
PP 1
1.5V×3 4號電池盒(含開關、盒蓋) 1
KSB037馬達擴充板 1
魔鬼氈(子、母) 2
  • 共用工具組:剪刀、美工刀、油性筆、透明膠帶、雙面膠、膠水、白膠、鐵尺、切割墊…若干。

源思

木偶奇遇記描述著木偶皮諾丘(Pinocchio)的奇幻之旅。那紙偶(說明文件按我)也能來一場驚奇之旅嗎? 

外觀設計

首先,觀看這段紙偶製作影片,在稿紙上畫出人形玩偶各部位,並剪下來
。再將剪下的肢体描到馬糞紙上。最後,從馬糞紙上剪出我們所要的人体造形。

    註:為了誏玩偶虛累累(関節鬆馳),在固定兩腳釘前最好先開孔再安裝。打孔方式可以用電鑽或至五金行買适當口徑的手動鑽孔器(讀者可能會好奇,為啥我們會知道有這號死人骨頭机私的存在呢?答案是:俺小時候玩过,因為俺老爸的修車廠裡有。)

    功能設計

    按A鈕誏玩偶可以重複擺盪三次。。

    功能解說

    程式一開始時先誏接在小彼特P2腳上的FEETech伺服馬達(servo)FS90歸零

    用A按鈕來控制玩偶動作,使得馬達由0°、90°、180°、0°重複旋轉三次
    完整程式碼可由此下載。

    註:本單元採3V/ 5V的雙電源共地法。小彼特端:外接3V電源(例如:3V乾電池盒);伺服馬達端:外接5V電源(例如:行動電源、5V-12V電池盒)。記得接地一地要拉在一起
    另外,使用這個方法是有風險的,因為一但伺服馬達異常卡住,會造成小彼特主板損伤。最好还是选用凱斯電子設計的KSB037或KSB038擴充板為佳。其中,KSB037的VIN和GND接5V-12V的外部電源,FS90的棕紅橘線接到KSB037上P2的黑紅黃排針。記得IO指撥開関P2需往下打到off的位置。

    教學活動設計

    1. 編舞 選一首合适的曲子,替小玩偶編一支舞吧!
    2. 模式识別(pattern recognition) 試比較這隻程式中A按扭事件和B按鈕事件的異同之處。
    3. 大家來找查 馬糞紙為什麼叫馬糞紙?是用馬糞做的嗎?會不會和我的便便一樣會噁臭呢?

      延伸學習

      1. 改用FEETech的這顆360°伺服馬達FS90R,試試玩偶搖擺的舞姿是否优美呢?

      積木指标

      Basic、Input、Loops、Logic、Pins


      編程指标

      循序結構(sequence structure)、重覆結構(repetition structure)选擇結構(selection structure)非同步事件處理(asynchronous event handling)


      硬体指标

      按扭、伺服馬達、電池盒組。

      STEAM指標

      TEAM。


      和108課綱的对照

          • 科技領域核心素養:科-J-B2 理解資訊與科技的基本原理,具備科技、資訊、媒體的應用能力,並能分析人與科技、資訊、媒體的互動關係。
            • 科技領域/資訊科技學習重點
              • 學習表現:資c-IV-1 能熟悉資訊科技共創工具的使用方法。
              • 學習內容:資S-IV-2 系統平台之組成架構與基本運作原理。

                  参考資料
                  1. 本PBL教材皆採:任務解說(含筆者多年教學經驗分享)、教學活動設計三大段的寫作架構撰文。
                  2. 六種授權條款

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