#1269-CN by Gigotoys

# 2591269-CN 件/組 10 10 發明是可以學習的發明是可以學習的 INVENTING CAN BE LEARNEDINVENTING CAN BE LEARNED 20 20堂堂實作課程實作課程主控盒相容於micro:bit本包裝不含micro:bit主板V2或更低階版本的主板

1 是可以學習的發明 Gigo 智高 Learning Lab 決問題的能力，更能將這些知識活用，進而學習創新的技巧與能力。我們希望小朋友透過動手玩積木的過程中，快樂地學習科學知識，培養正確的學習態度及解5.用積木做實驗，零件可重覆使用，省時省力。4.課程由淺入深，涵蓋各國生活科學課綱，並與日常生活應用結合。3.天生我才必有用，兼顧個人學習與團隊分組合作。2.跳脫傳統教學架構，遊戲競賽中學習創新。1.課程以積木為主軸，每堂課都有積木組裝創作。學習實驗室全系列包含個人包裝及學校包裝，特點如下：

2 第5課專題製作(1) 第6課測距輪第9課微電腦繪圖機第10 課專題製作(2) 第19課邁可畢第20課專題製作(4) 附錄圖卡第18課體感遙控器第17課機械手臂第16課電報機第15課專題製作(3) 第14課四足甲蟲第13課鑽土工程車第12 課三輪摩托車第11 課瘋狂鬧鐘第7課平交道第8課循跡自走車第2 課紅綠燈第3 課跳舞時鐘第4課迷你鼓手第1 課金屬探測器認識 micro:bit 前言目錄 1 59 67 79 21 93 31 103 39 117 123 125 2 3 65 73 17 87 25 95 37 111 47 53 目錄進入編程積木的世界零件清單 5 15

3 認識 micro:bit micro:bit 是由英國廣播電視公司（BBC）推出專為青少年編程教育設計的微型電腦開發板。這塊比信用卡還小的 micro:bit 年隨身攜帶並開發各種程式，讓學生盡情的發揮生活創意，將科學應用帶入生活之中。主板，是一個高度靈活、可程式設計的嵌入式設備，方便青少 micro:bit 的尺寸為 4cmX5cm，內建 32 位元 ARM 處理器、多種感測器具藍芽與廣播功能，有兩個按鈕可作為輸入，以 5X5LED 矩陣作為顯示，能以藍牙、Micro USB 連接電腦或平板電腦，並提供線上視覺化編程軟體，讓學生能容易了解、操作與應用。 micro:bit 除了可使用其視覺化編程軟體外，還可使用下列編程工具： JavaScript Blocks Editor 微軟專門為 micro:bit 開發線上圖形化編程平臺 JavaScript Blocks Editor，無需下載程式設計工具，並設計了 14 堂的入門課程。Blocks Editor 可以在 Windows, MacOS, IOS, Android 系統下使用，同時支援移動端無線燒錄。 Blocks Editor 線上編程： MicroPython Python 是一種廣泛使用的高階程式語言，也是一種直譯語言，其特點為強調代碼的簡潔性與可讀性，相較於 Java 或 C++，Python 能讓使用者以較少的代碼表述想法，雖然 Python 使用純文字的表述，但只要點耐性，任何人都可以使用 Python 撰寫程式。 BBC micro:bit 用的 Python 版本稱為 MicroPython，您可以使用以下連結進一步了解 MicroPython 的操作方式： MicroPython 介紹：http://microbit.org/hk/guide/python/ MicroPython 線上編輯工具：https://makecode.microbit.org/https://microbit.org/hk/teach/http://python.microbit.org/v/1 若對編程軟體與積木搭配還不熟悉，可以參考基礎版說明書。基礎版說明書入門課程： https://build.t2t.io/ur?qr=H11KtgkuB 公告與線上課程 (micro:bit V2) https://build.t2t.io/ur?qr=Hyw098LOv

4 正面正面反面反面藍牙天線 Micro連接口USB重置按鈕供電接口 USB控制器 32位元的 ARM Cortex 搭配低耗能藍牙M0CPU溫度感測計磁力感測計加速度感測計藍牙天線 Micro連接口USB重置按鈕供電接口 USB活動USB控制器指示燈電源指示燈麥克風揚聲器指南針和加速度計處理器 4 CM 5 CM 三個數位、類比訊號輸入/輸出孔電源端孔 (3V) 光線感測計25個LED燈兩個按鈕接地端孔 4 CM 5 CM 三個數位、類比訊號輸入/輸出孔電源端孔 (3V) 光線感測計觸碰傳感器兩個按鈕標誌麥克風指示燈25個LED燈接地端孔 micro:bit V1.5 主板 micro:bit V2 主板

5 進入編程積木的世界在正式進入學習課程之前，請依序完成下列準備工作 [準備工作一] 請按照以下步驟安裝micro:bit主板：將micro:bit主板安裝到micro:bit主控盒以大拇指往下輕壓(圖一)，並往藍色箭頭方向推開(圖二)。將 micro:bit 主板插入主控盒插槽(圖三)，並推入(注意：micro:bit LED 面朝上 )。2.1. ABCD EFGH ABCD EFGH LED side up A B C D E F G H LEDsideup 圖一圖三圖二

6 將上蓋蓋上，推到定位(圖四)。未插到定位 micro:bit 插錯面歪斜插入正確位置歪斜插入 4. 檢查 micro:bit 主板是否確實插入主控盒，若主板歪斜則按步驟 2 將 micro:bit 主板安裝至正確位置。 3. A B C D E F G H PC ABCD EFGH ABCD EFGH ABCD EFGH ABCD EFGH ABCD EFGH 圖四

7 進入編程積木的世界 micro:bit 主控盒介紹如下圖，micro:bit 主控盒使用六顆 AA 電池，一組外部輸入電源接口(Micro USB 母座，請使用 DC5V/2A 以下電源供電，本主控盒不具充電功能，且當接上外部電源時會切斷內部 AA 電池供電)，內建蜂鳴器，並提供八組智高輸入/輸出接口及八組杜邦接頭(見 micro:bit 與轉板定義)，這些接口提供 micro:bit 可以外接 50 倍行星齒輪馬達盒(DDM )、 180 度角度伺服馬達(金屬齒輪)、IR 買其它相容的感測器或伺服馬達，創造出更多變的模型。循跡感應器、按壓感應器等，使用者也可以自行購主控盒電源開關杜邦接頭輸出 / 直流5V/2A以下電源供電)」(Micro外接電源輸入接口輸入接口USB請使用蜂鳴器智高輸入/輸出接口按鈕連接PC端 (Micro USB)

8 micro:bit輸入/輸出接腳配置圖(杜邦接頭母座)主控盒接腳配置 micro:bit 的邊緣接腳圖 GNDGNDGNDP2P20P19+3v3+3v3SPI1SCKMISOMOSI 12C1ANALOGSDASCL IN P1ANALOG IN P0ANALOG IN +3v3P16P15P14P13P12P11P10P9P8P3BUTTONReserved:accessibilityBLEDCol3LEDCol7LEDCol1ANALOG IN P7P6P5P4BUTTON A LED Col 8 LED Col 9 LED Col 2 ANALOG IN ANALOG IN LED side up ABCD EFGP1H P8 P12 P2 P13 P14 P15 P16 GND5V ASDAP20 5V SCLP19 GND EP16 5V P15 GND B X 5V P14 GND FP14 5V P13 GND C X 5V P2 GND GP2 5V P12 GND D X 5V P8 GND HP8 5V P1 GND A 50DDM 馬達盒倍行星插孔主控盒 LED 燈座組 Gigo 物件感應器按壓 HGFEDCB

9 進入編程積木的世界 [準備工作二] 使用瀏覽器進入 micro:bit micro:bit無須下載編程軟體，直接使用網頁進行編程(本範例使用Google編程頁面介面功能說明如下：進入編程畫面如下圖：首先使用瀏覽器，連結到micro:bit程式編輯網頁：https://makecode.microbit.org/#Chrome瀏覽器)。 G.C.A.B.D.E.F.H. 回到編程介紹頁面 https://microbit.org/code/ 積木分享：可以將程式變成網址分享到網路社群中。專案：建立一個新專案或打開某個程式(案例)。 /JavaScript：選擇積木編程或 JavaScript 的程式編輯方式來編寫程式，兩種模式模擬器：可以互相切換。micro:bit 幫助：此功能包含支援、入門指引…等資訊。編碼的地方。程式碼編譯介面：程式編寫的主要區域，透過拖拉程式積木塊到這個區域，來進行程式程式積木：程式編寫時，會用到的積木塊。出編譯之後的結果。虛擬的主板模擬器，當我們修改程式時模擬器可以即時檢查，並呈現 A B C D H I J K L N O F EG M

10 [準備工作三] 新增 50 倍行星齒輪馬達盒(DDM)方塊套件首先使用瀏覽器，連結到 micro:bit 程式編輯網頁：https://makecode.microbit.org/# 依照下列步驟安裝：小提示：下載下來唷！在程式碼編譯介面上按下滑鼠右鍵，可以選擇刪除程式碼或者整理程式碼，以及將程式碼整個截圖並點選〝進階〞欄位1. 點選〝添加套件〞(點選後會彈出對話框)2. 入門指引：初次使用可點選此功能，逐一了解如何使用更多介面設定：此功能包含專案設定、添加套件、刪除專案、介面語文切換、重置等功能。 micro:bit 編程功能。下載：點擊此按鈕，下載我們編譯完成的專案到電腦或開啟或關閉模擬器 micro:bit。放大、縮小程式碼畫面。復原/重做(上一步/下一步)專案名稱與儲存專案M.K.J.I.L.N.O. 1 2

11 進入編程積木的世界在對話框中輸入網址：https://github.com/gigotoys/gigo-block 並按下搜尋。 3. 點選 sensors4. 出現新的工具欄位，在裏頭就可以看到 50 倍行星齒輪馬達盒 (DDM) 專用方塊。5. 3 4 5

12 [準備工作四] 將完成編程的程式檔案，下載到 micro:bit 主控盒將 micro:bit 請先準備一條主控盒連接到電腦 USB 連接線(如圖)，規格為 USB Type A 公轉 USB Micro-B 公(使用將一端插入電腦的者自備)。 USB 連接埠，另一端(Micro USB)插入 micro:bit 主控盒上方連接埠 (如圖)。 1. 規格為 USB Type A 公轉 USB Micro-B 編寫好程式之後，請輸入專案名稱，再點選下載或儲存。公(使用者自備)2.

13 進入編程積木的世界小提示：樣在找程式資料會更便捷。使用者也可以在磁碟中建立一個micro:bit專屬的資料夾，將下載的程式檔案存放到這個資料夾中，這使用檔案總管，將前一步驟儲存的檔案複製到 micro:bit 主控盒(如圖所示)。4. 下載完成(以 Window10 為例，瀏覽器預設檔案儲存路徑為：> 本機 > 下載 )。3.

14 小提示2：程式中調整馬達速度和暫停時間，以找到最佳解決方案。當模型不能按預期作動時，有許多因素需要考慮，例如電池功率，模型組件和馬達轉速等。你可以在請依以下步驟將micro:bit主控盒從電腦退出(以Window10為例)。5. 1 2 3 1.2.3.4. 點選〝退出點選〝安全地移除硬體並退出媒體〞點選顯示隱藏的圖示 MICROBIT 拔除USB連接線後就可以使用了。〞小提示1：所使用的程式範例，將它寫入編程網頁就可以直接查看或修改內容。用編程網頁拉完程式積木之後，如果不確定自己編寫得對不對，可以輸入下方連結，直接下載#1269 https://www.dropbox.com/sh/ovqmn33oc2v6i7v/AABHe8kmv8eREAW2EnUKwl1Ra?dl=0

15 零件清單 x2 x2 x1 x2 x1 x2 x2 x2 x1 x2 x2 x1 x1x1 x1 x1 x1x1 x2 x2 x2 x1 x2 x4x4 x1 x1 x1 x6 x4 x2x4x6x4x4 x4 x4 x2 x2 x3 x2 x2 x2 x4 x1x4 x2 x2 x2 x2 x4 x4 x4 x2x4 x2 x50 x20 x20 x2 x4 x4 x2 x2 x4 x7x4 x4 x2 33 27 29 3428 26 30 3231 1 6 44 45 35 36 43 4746 8 9 11 1312 15 10 16 21 22 23 24 25 17 18 19 20 48 53 49 54 50 5251 38 39 55 56 58 5957 6160 62 6763 6864 6665 69 37 41 40422 3 4 5 7 14 A B

16 清單：找零件 - 檢查 - 核對 1 B-短結合鍵 50 2 C-長結合鍵 20 3 C-20mm軸扣鍵 20 4 C-自轉軸鍵 2 5 C-凸輪連結鍵 4 6 C-二合一結合鍵 4 7 C-短紙卡固定鍵 7 8 C-20mm圓管 4 9 C-底盤結合器 2 10 C-雙向轉接鍵 2 11 C-單向轉接鍵 2 12 C-3孔1/4弧長條 4 13 C-3孔圓角長條 4 14 C-3孔超長條 6 15 C-3孔長條 2 16 C-5孔長條 4 17 C-5孔超長條底無孔 6 18 C-5孔超長條 4 19 C-7孔圓角長條 4 20 C-7孔圓角扁長條 4 21 C-9孔長條 4 22 C-11孔長條 4 23 C-15孔超長條 2 24 C-5×5孔正方框 3 25 C-5×10孔長方框 2 26 C-5×15孔長方框 2 27 C-3x13孔超長方框 2 28 C-5×13孔超長方框 2 29 C-8×12底盤 2 30 C-27mm馬達短軸 2 31 C-30mmⅡ軸 2 32 C-35mmⅡ軸 2 33 C-60mmⅡ軸 2 34 C-65mmⅠ軸 1 35 C-70mmⅡ軸 2 序號零件名稱品號數量 36 C-100mmⅡ軸 2 37 C-150mmⅠ軸 1 38 C-墊片 2 39 C-渦桿 1 40 C-軸轉接器 1 41 C-20T齒輪 4 42 C-40T齒輪 4 43 C-60T齒輪 2 44 C-80T齒輪 1 45 C-145度齒輪曲軸-A 1 46 C-145度齒輪曲軸-B 1 47 C-6孔爪形長條 4 48 C-20齒履帶 4 49 C-21齒履帶 4 50 C-N型飾片 2 51 C-O型飾片(左) 2 52 C-O型飾片(右) 2 53 C-K型飾片 2 54 C-M型飾片 2 55 C-40T輪毂 4 56 C-60T輪毂 4 57 C-八角二合一結合鍵 4 58 C-B型腳(左) 2 59 C-B型腳(右) 2 60 B-扳手 1 61 C-按壓感應器 1 62 C-micro:bit主控盒 1 63 C-180度角度伺服馬達 (金屬齒輪) 1 64 C-50倍行星齒輪馬達盒(DDM) 2 65 C-LED燈座組 (4-PIN) 1 66 C-燈罩 1 67 C-LED燈座組 (4-PIN) 1 68 C-LED燈座組 (4-PIN) 1 69 C-IR循跡感應器 2 序號零件名稱品號數量組裝技巧:這裡有幾點組裝模型的小技巧，請在組裝模型之前仔細地閱讀一遍。更多組裝小技巧，請參考 X《錯誤》未留空隙免齒輪掉落。高(如上圖所示)。此外，傳動軸的凸緣必須墊後以這樣才能將摩擦減到最低而動力的傳輸效率提昇到最動的零件與長方框之間保持適當的距離(約1輪、渦輪、鍊輪、凸輪、曲桿等所有智高可做力學傳用傳動軸把齒輪安裝在長方框上時一定要讓齒輪、滑O《正確》有留空隙mm)，使用扳手的B端面來撬出自轉軸鍵。色結合鍵；想要拆除自轉軸鍵時，你也可以手。操作扳手時，使用扳手的A端來拔除紅當你想要將你的模型分解開來時，可使用扳傳動的力量帶入到下一個齒輪。將齒輪嚙合得很好，否則就無法讓一個齒輪一排，為了讓模型可以順暢的運作，你必須在模型建置中你常可以看到幾個齒輪組裝成 A.留意組裝長方架與齒輪的間距： B.扳手： C.齒輪組： 7061-W10-Q1D7416-W10-C1D7413-W10-M1D7413-W10-O1D7413-W10-N1D7026-W10-L1S17125-W10-A1SK7061-W10-U1D7406-W10-A1D7413-W10-J1D7413-W10-I1D7413-W10-Q1D7413-W10-Z1D7413-W10-P1D7407-W10-C1D7404-W10-C3D7404-W10-C2D7413-W10-X1D7413-W10-W1D7413-W10-K2D7026-W10-Q2D7413-W10-Y1D7404-W10-C1D7061-W10-V1D7061-W10-Y1D7061-W10-X1D7026-W10-I1SK7400-W10-G2D7061-W10-W1D7061-W10-G1D7413-W10-S1P17026-W10-H1R7413-W10-T1R7061-W10-C1R7344-W10-C2B 1247-W85-B31269-W85-B1Y1269-W85-B1G7050-W10-I1R1269-W85-B1R7412-W85-A1247-W85-D31269-W85-A1246-W85-C7061-W10-B1Y7445-W10-B2G7445-W10-B1G7445-W10-D1S7444-W10-A1D7446-W10-B1O7445-W10-C1G7443-W10-A1R7446-W10-A3Y7446-W10-A2Y7446-W10-A1Y7446-W10-C2D7446-W10-C1D7411-W10-G1D7411-W10-C2D7411-W10-C1D7328-W10-G2O7026-W10-W5Y7346-W10-C1B7026-W10-D2R7026-W10-L2D7344-W10-A1DR12#36207026-W10-P1D7413-W10-L2D

17 想想看生活應用者可以視情況修正程式對蜂鳴器的數值設定。而每個micro:bit對磁力的敏感度可能不同，感測出來的讀數可能不一樣，使用質的感應比較明顯，尤其以磁鐵最為顯著。金屬探測器是利用電磁感應的原理，探測器內部有線圈，通常以交流電的方式在線圈上產生迅速變化的磁場。在磁場通過金屬物體時會生成渦電流，渦電流又會以電流磁效應的方式回來影響原本的磁場，進而改變蜂鳴器的震盪頻率使其發出聲響。金屬探測器不僅能檢測金屬器械、地雷、軍火等，還可以檢測出鐵球、刀片等其他金屬物品。本課程之金屬探測器為仿真模型，主要是利用micro:bit內建的磁力感測器來偵測金屬，故模型本身對鐵、鈷、鎳，或電腦、手機等具磁性物金屬有什麼特性？為什麼尋找寶物時找它，安全檢查時也找它？金屬探測器應用科學電磁感應1 測水泥中，牆壁和天花板內金屬管線的配置狀況及鋼筋的位置。質，以便提高整體成品的純度與品質。建築業也會透過金屬探測器來偵用於食品、塑膠等加工產業，檢測產品中是否混入金屬雜政府機關及娛樂場所之違禁品檢測等。如今也運途，如：考古尋寶、礦物探勘；出入境安檢、各金屬探測器主要應用在發現及預防兩種用

18 零件清單 5 5 3 4 6 12 ×2×2 22 18 18 x10 1 x4 12 x3 18 x1 16 x2 22 x1 62 x2 23 x18 2 x1 28 x2 53 x1 14 x1 10

完成圖 19 金屬探測器1 模型操作影片程式範例 Smart網頁版Manual

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 20 動手玩實驗動手玩創意試試看，編寫程式碼做出不同的探測反應。的反應。做做看，身邊有沒有什麼磁性物質可以讓金屬探測器發出最大

21 想想看生活應用除了走路和停止之外有沒有更有趣的跑馬燈設計？紅綠燈應用科學顏色與位置2 在下，所以狗可以藉由燈號的位置判斷是否可以通行。燈在左邊。另外，不管靠左還是靠右，只要是直排的紅綠燈，都是紅燈在上、綠燈之一的國家靠左行駛(右駕)，紅燈在右邊、綠如果說狗是色盲，那麼導盲犬是如何分辨紅綠燈的呢？答案可能有兩種：雖然色盲但紅色跟綠色呈現在狗狗的眼裡是不同的亮度，就像黑白電視一樣可以區分出差異；另一種可能性是狗狗會判斷亮燈的位置。我們可能都沒發現朝夕相處的紅綠燈其實是有固定位置的，全世界有三分之二的國家靠右行駛(左駕)，紅燈在左邊、綠燈在右邊；三分在行人穿越馬路時用於示警的號誌小人，開始於1961年德國的東柏林，用意在提醒橫越馬路的行人。小紅人表示禁止通行；小綠人表示可以通行，不過當時的交通燈號都是固定行走姿勢並不會動。直到1998年台北市政府將原本的人號誌加裝計時功能，並研發出我們現在所熟悉的移動小綠人。小綠人備受好評之後其他城市陸續採用，甚至推廣到美國、日本等其他國家。

22 零件清單感應器燈座-a 燈座-b 燈座-c 替換燈罩的方法按按燈座-c 感應器 ABCD EFGH燈座-a 燈座-b 5 3 4 2 1 x1 65 x1 67 x1 68 x1 23 x2 27 x1 29 x1 61 x1 62 x8 1 x1

23 紅綠燈2 完成圖程式範例 Smart模型操作影片Manual網頁版

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 24 動手玩實驗動手玩創意方式。試試看，改變模型做出橫置且符合自己國家的紅綠燈亮燈做做看，在跑馬燈亮燈的過程中加入閃爍的功能。

25 想想看生活應用 micro:bit 鐘的效果？的程式只有等待的功能，如何寫出時間：小時、分鐘及秒跳舞時鐘應用科學電波頻率3 器，可以透過部電路提供一定頻率的驅動信號。我們的擴展版使用的就是無源蜂鳴器就會啟動；無源則是指內部沒有自帶振盪源，需要從外率的聲音，外部只要提供電壓其內部的多諧震盪源指的是透過內部振盪器就可以發出固定頻蜂鳴器分為「有源」及「無源」兩種類型，有使每個咕咕鐘都能有自己的故事。讓不同的物件有新的運作方式，如擺盪、轉動、跳舞等，咕咕鐘除了報時之外，還可以利用動力機械原理設計鐘已成了聞名世界的工藝品。輪設計及歷代木雕師傅的工藝改良，當地生產的咕咕咕咕鐘發源於德國西南部黑森林地區，透過精細的齒它的聲音十分好聽也有人將它稱作「咕咕鐘」。有一隻木製的布穀鳥跑出來發出「咕咕」的叫聲，由於指向6和12時，時鐘上方的小木門便會打開，同時會態。你還有看過布穀鳥跑出來報時的時鐘嗎？每當長針在這個手機普遍的時代，家裡沒有時鐘也慢慢成了常 micro:bit 的程式碼給予它振盪信號使它工作。

26 零件清單將180度馬達調整到垂直的位置請確實將馬達上的孔位轉到垂直的位置 5 3 4 6 12 ×2 100mm x1 42 x1 43 x1 45 x1 46 x2 53 x2 51 x2 54 x1 55 x2 52 x1 56 x1 62 x1 63 x4 14 x1 16 x2 17 x4 18 x4 12 x2 19 x2 13 x3 24 x2 27 x1 28 x1 30 x2 31 x1 32 x1 36 x3 41 x1 40 x26 1 x3 2

27 跳舞時鐘3 30mm 30mm 35mm 11 10 9 7 8 51 52

28 馬達 ABCD EFGH 馬達 GND5V 15 13 14 16 12 51 52

完成圖 29 跳舞時鐘3 模型操作影片程式範例 Smart網頁版Manual

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 30 動手玩實驗動手玩創意做做看，利用程式改變180度角度伺服馬達 (金屬齒輪)的轉輪)改成50倍行星齒輪馬達盒，看會呈現出何種作動效果。試試看，改變機構並試著把180度角度伺服馬達向角度設計出不同的跳舞方式。(金屬齒

31 想想看生活應用擊而不是手呢？既然手很適合用來拍打與敲擊，為什麼現在的鼓多半還是用鼓棒敲迷你鼓手應用科學往復運動4 非洲手鼓，許多原住民部族的生活、宗教、文化便再也沒有離開過手鼓。的賓客也會敲擊身邊的物品發出輕快的節奏一起譜出美妙的樂章。就這樣誕生了都會以舞蹈和歌唱的方式表達感謝，到場的方式來表達情感，無論祭祀、宴客或慶典在西非的美麗大地上，原住民們都會以歌唱埃及尼羅河傳播到中東及世界各地。可追朔至公元500年，透過貿易古道經由中以徒手拍打的手鼓最具代表性。非洲手鼓起源，故打擊樂器可能是最古老的樂器，其用手拍打物品發出聲響可說是最早的音樂往復運動是指物體重複來回，整體位移為零的一個過程；連桿指的是桿子跟桿子間只有一個連接處，這種機構可以讓桿子一起運動，同時又做到互相限制的動作。每一種結構都會結合機械原理，而不同原理的搭配又可以變化出各種新的結構。本課程是透過齒輪及連桿，將馬達的連續旋轉轉變成機器人手臂的直線往復運動。

32 零件清單孔洞 B 5 7 3 8 4 6 2 1 x1 53 x2 54 x2 56 x2 57 x1 58 x1 59 x1 62 x1 64 x1 66 x1 67 x1 65 x1 14 x4 3 x2 5 x1 16 x3 12 x2 19 x1 13 x1 24 x1 25 x2 26 x1 28 x1 31 x1 34 x2 33 x8 1 x2 2 x3 42 x2 43 x1 45 x1 46 x2 50 x3 41 30mm 65mm

33 迷你鼓手4 孔洞 B 孔洞 B A 15 13 14 12 11 9 10×2 ×2 60mm 57 57 59 58

34 替換燈罩小技巧請參考P126 燈座-b燈座-a 馬達 ABCD EFGH燈座-a 燈座-b 馬達 19 17 18 16

完成圖使模型運轉更順利。※您可能需要手電筒來照明， 35 迷你鼓手4 模型操作影片程式範例 Smart網頁版Manual

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 36 動手玩實驗動手玩創意試試看，自己看簡譜用程式編寫出一段簡單的音樂。節奏。做做看，用光線及A鍵改變打鼓的頻率，設計出屬於自己的

模型回顧 37 1.金屬探測器3.跳舞時鐘請利用學過的模型跟原理，設計出一個遊樂園裡可以看到的設施。4.迷你鼓手2.紅綠燈專題製作15

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 38 我的作品照

來感測距離變化。說明，它對黑色物體的光譜不會有反應，所以可以透過黑白相間的紙卡紅外線只會對特定區間物品的光譜有反應。以我們的IR循跡感應器來啟動我們所設定給它的動作。由於設定的光譜及距離不一，發射的範圍造成反射，便會觸發紅外線的電磁閥，同時洗手、烘手機等。當人體或物體遮擋到紅外線造，常見的有自動沖水器、感應式水龍頭、乾紅外線感應器是利用紅外線反射的原理製

39 想想看生活應用除了測距輪之外還有哪些測量工具？它們分別有哪些優缺點？測距輪主要是由測量者沿著欲測量之路徑，將圓輪接觸地面推動測距輪行進，藉由測距輪計數器內預設的公式：轉動的圈數乘上其周長，即可計算出所測量之距離，並顯示於計數器的螢幕上。優點，操作非常方便，可以測量曲面及弧狀的長度；缺點，不容易保持直線，當地面凹凸不平時容易產生數據上的誤差。本課的測距輪是利用齒輪將垂直轉動轉變成水平轉動，再利用紅外線感應黑白相間的紙卡，換算出實際轉動的圓周長度，並將長度以公分為單位顯示在 micro:bit 的5×5 再用倒扣的方式待數值歸零時發出訊號。使用者可以透過程式用累計的方式顯示測量距離；或者，預先輸入想量測的距離，LED陣列上。測距輪應用科學紅外線感應6

※ 需配合第 125 頁測距輪圖卡 6-1 零件清單連接履帶的方法 OK 側視圖前視圖 5 3 4 2 1 35mm 35mm 22 6 6 ×148 x21 1 x2 12 x3 14 x1 16 x1 22 x1 35 x2 38 x1 41 x3 42 x1 43 x1 48 x1 54 x1 55 x1 62 x1 69 x1 25 x1 4 x2 6 x2 26 x2 27 x2 32 x1 24

41 測距輪6 背面正面正面側視圖 ABCD EFGH 感應器 GND5V 側視圖請保持紙卡與IR循跡感應器 10~20mm的間隙感應器 10 9 7 8 6 70mm

完成圖 42 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

43 測距輪6 ※ 需配合第 125 頁測距輪圖卡 6-2 零件清單 x14 1 x17 2 x4 12 x1 14 x1 16 x2 18 x2 20 x1 35 x1 38 x4 41 x1 43 x2 48 x2 50 x2 55 x1 62 x1 69 x2 21 x2 23 x1 4 x2 6 x2 24 x2 27 x1 33 9 5 7 3 8 4 6 12 ×2 60mm 70mm 2121 6 6 18 18

44 請保持紙卡與IR循跡感應器 10~20mm的間隙前視圖 ABCD EFGH 感應器 GND5V 黑白紙板(如圖)請在背面設置感應器 15 13 14 12 11 10 16 ×2 ×148 連接履帶小技巧請參考P126

完成圖 45 測距輪6 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 46 動手玩實驗動手玩創意試試看，改變把手的構造設計出更適合自己的量測工具。及其可能的誤差，再調整程式數值校正測量的準確度。做做看，實際拿直尺或皮尺測量，觀察並紀錄測距輪的準確度

47 想想看生活應用可能停不下來？慣性在所有物體都會作用，為什麼汽車在短距離就煞得住，火車卻平交道應用科學慣性7 本課的模型會模擬列車經過時(觸發IR感應器)，鐵路平交道開始運作的情形。提醒，進而演變成我們現在所見鐵路平交道的模樣。平交道的分隔設置更具其重要性，便因此加入了欄杆阻攔、紅燈警示還有聲音的早期火車剛出現的年代，鐵路平交道都是以人力輪值的方式，提醒用路人注意安全。每當火車即將通過時，輪值的人便會揮動手中的紅旗，示意所有車輛及行人停止通過並離開軌道。火車並無法像一般車輛想停就停，當一列以時速80公里行駛中的火車，因為慣性煞車距離可能要兩公里。所以鐵路牛頓第一運動定律說明，物體在不受外力的狀態下會保持原有的狀態，即靜止或等速度直線運動，而牛頓第一運動定律就是慣性。慣性存在於每個物體之中，與質量成正比，質量越大，慣性也越大。它代表物體抵抗運動狀態被改變的一種性質。在地球上，慣性時常被外力影響，使物體的移動變得越來越慢，最後靜止。如：地球引力、空氣阻力、摩擦力等，都會產生遮蔽慣性的效果。

48 零件清單 17 5 7 3 4 6 2 1 ×2 ×2 30mm x1 55 x1 56 x1 62 x1 64 x1 65 x1 67 x1 66 x1 69 x1 15 x1 16 x2 17 x1 10 x2 18 x4 12 x1 19 x2 21 x2 22 x1 23 x3 24 x2 27 x2 28 x1 31 x2 33 x1 40 x1 29 x7 1 x12 2 x1 41 x1 42

49 平交道7 13 1112 10 9 8 60mm 60mm 22 21 21 22 18

50 燈座-a 燈座-b 馬達感應器 ABCD EFGH燈座-a 燈座-b 馬達感應器 GND5V 15 17 18 14 16

完成圖 51 平交道7 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 52 動手玩實驗動手玩創意其他可能出現的事物。(如：火車、鐵軌、柵欄)試試看，用剩下的積木或手邊的物品，為平交道周邊架設起夠火車通過。做做看，為平交道模擬一列火車，觀察平交道降下的秒數是否

53 想想看生活應用循跡車沒有方向盤、前輪也不能轉向，那它是怎麼轉彎的？循跡自走車應用科學感應與決策8 左邊IR循跡感應器壓線，車身偏右，決策：左轉調整。前進；右邊IR循跡感應器壓線，車身偏左，決策：右轉調整；以本課模型為例，兩個IR循跡感應器跨線二側，車身在中央，控制盒決策：直線自走車的穩定性，至少必須有兩個紅外線模組才能做到方向的辨識。光電晶體感測之後會輸出不同的電位用以識別兩者。紅外線模組的數量也會影響黑色的反射率最低；白色的反色率最高，受對光來說不同顏色會有不一樣的反射率，動運行。跡車的移動方向，使其能持續在軌道上自徑是否正確。再經由控制器修正並調整循來判定感應到的顏色，藉此辨別目前的路由紅外線受光電晶體感測反射光的強弱是透過紅外線發射器發射訊號出去，再經上所規劃的黑色軌道前進的自走車。原理循跡自走車是指可以自動運行，並沿著地馬達的機構一般會分為機殼、定子、轉子等三個部分，在機殼上固定定子後，透過磁場的改變可以驅動轉子轉動。馬達的轉子通常轉速極快而扭力極小，所以馬達會透過齒輪比的應用加裝減速功能來降低轉速並提高扭力。通電方向的不同可以改變馬達的正反轉，電壓的大小則可以改變馬達的轉速。若循跡車行走時容易出軌，可以試著調整馬達的轉速來適應軌道的變化。

54 零件清單下視圖 x2 42 x4 49 x2 51 x1 54 x4 56 x1 62 x2 69 x2 64 x2 12 x3 19 x3 13 x2 20 x4 22 x2 26 x2 31 x2 32 x2 33 x2 52 x1 53 x2 41 x2 48 x1 50 x25 1 x7 2 x4 6 x2 10 x2 21 x1 14 x1 18 5 7 8 4 6 35mm 30mm 30mm 60mm30mm 3 12 22 21 21

55 循跡自走車8 13 14 12 11 10 35mm60mm 51 51 52 52 9 22 22 22

56 A B C D E F G H 馬達-a 馬達-b 感應器-a 感應器 b GND5V 感應器 b 馬達-a 感應器-a 馬達-b ×148 ×249 連接履帶小技巧請參考P126 20 19 15 17 18 16 ×2

完成圖 57 循跡自走車8 Smart網頁版Manual ※ 黑色路線需自行製作 15~20mm 模型操作影片程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 58 動手玩實驗動手玩創意的行走路徑。試試看，改變路徑的粗細及曲度，觀察並記錄最適合循跡車做做看，在地上做出黑色路線讓循跡車沿著路徑行走。

59 想想看生活應用的？而它們又是哪些運動方式的結合呢？生活周邊有沒有什麼機械構造也是透過多種運動方式結合出來微電腦繪圖機應用科學往復與旋轉運動9 顏色等方式，繪製出各種不一樣的幾何圖形。何圖形。學員們可以調整兩顆馬達的速度、槓桿的位置、筆的粗細、本課模型是以旋轉搭配往復運動，再結合路徑追蹤的方式，讓繪圖機自己畫出幾3.運動：配合連桿的運動方式2.路徑：追蹤點的路徑1.功能：接合於固定桿兩端連桿間的相對運動到不一樣的結果：以達到不同的效果，依機構設計的目的，不同可以得以使另一個桿子擺動、旋轉或是作往復運動。連桿可連桿機構的功用是透過一個桿子的迴轉拉動曲柄，可種機構統稱為連桿。軸的方式相連接，且能相互運動以達成某種動作。此一定強度的元件所組成。各機構至少有兩個地方以樞機器是為了達成某種目的而存在的設備，由許多具有直線軌道定點當機器在運作時，會啟動某種運動方式。常見的運動類別有線性運動、旋轉運動、來回運動及往復運動。線性運動是指物體沿著直線移動；旋轉運動是指物體會以一固定中心點進行轉動；來回運動是指物體和一固定點保持距離不變，在一定範圍所做的弧形運動；往復運動是指物體在固定範圍內，沿直線反覆移動。當不同的運動方式透過機構的調整與結合，便可以產生新的運動方式。

60 零件清單 ※ 需配合第 126 頁微電腦繪圖機圖卡上視圖齒輪緊貼兩側 3 4 2 1 70mm 70mm x12 2 x1 42 x1 44 x1 62 x2 64 x2 14 x5 3 x2 5 x4 7 x2 17 x2 9 x2 10 x2 12 x3 19 x2 13 x1 23 x1 22 x3 24 x2 25 x1 27 x2 28 x2 35 x1 32 x1 30 x1 39 x3 41 x2 29 x11 1

61 微電腦繪圖機9 孔洞 B 5 7 8 6 27mm 35mm

62 背面馬達-a 馬達-b ABCD EFGH 馬達-b 馬達-a 13 12 11 10 9

完成圖 63 微電腦繪圖機9 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 64 動手玩實驗動手玩創意來的圖形會有什麼效果。試試看，修改程式讓其中一顆馬達做間歇性運動，觀察畫出圖形。做做看，用不同顏色的筆在同一張畫紙上彩繪出不一樣的

模型回顧 65 8.循跡自走車6.測距輪接球機。請利用學過的模型跟原理，設計出一個可以感應球有沒有投進的9.微電腦繪圖機7.平交道專題製作210

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 66 我的作品照

67 想想看生活應用生活中有什麼事物是跟隨機有關的呢？瘋狂鬧鐘應用科學隨機變數11 住它了。鳴叫一邊找角落躲起來，如果不想搬桌子、椅子，就只好趕緊起床抓本課程為此將積木設計成一個瘋狂鬧鐘，時間一到鬧鐘就會迅速跑動起來，一邊次鬧鐘，還是有人不起床。再響一次，也可以自行設定想要的時間間隔，不過，即使設定每隔五分鐘起來關一設定貪睡模式或者設計出很難關掉的鬧鐘類型。其中貪睡模式會固定每隔五分鐘繼續睡，所以造成睡過頭最大的原因其實是睡「回籠覺」。想預防睡回籠覺，可以一天太疲憊、睡眠不足、忘記設鬧鐘等，而就算設了鬧鐘早上還是很容易把它關掉睡過頭的原因有很多種，如熬夜太晚睡、前因人而異了。至重金屬敲擊樂，而哪種聲音最適合自己就以搭配古典音樂或大自然的蟲鳴鳥叫聲，甚音。除了單調的鬧鈴聲、電子音之外，也可在新型的震動或光源型鬧鐘也都會搭配聲鬧鐘最主要的功能之一就是鬧鈴聲，即使現隨機表示目標、動機、規則等各種方法都無法預測其方向或結果，一個隨機的過程是指不定因子重複不斷產生的過程。隨機變數是指在一定的樣本空間中取得一個變數，而此變數的值無法預先確定是哪一個，只能估計它可能是什麼，所以隨機只能獲得非確定值。為了讓瘋狂鬧鐘到處跑動，我們運用了隨機取數的概念在程式裡，所以我們無法確定它下一步的方向會往哪跑。

68 零件清單 5 3 4 6 2 30mm 60mm 21 21 21 x4 12 x2 16 x2 19 x3 21 x4 41 x2 42 x1 54 x1 25 x2 6 x2 24 x2 31 x2 33 x4 2 x6 1 x2 56 x2 57 x1 58 x1 59 x1 62 x2 64 1

69 瘋狂鬧鐘11 910 7 68 6

70 馬達-a 馬達-b ABCD EFGH 馬達-b 馬達-a 13 12 11 57 57 59 58

完成圖 71 瘋狂鬧鐘11 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 72 動手玩實驗動手玩創意試試看，改變鬧鐘的造型讓它可以前後翻倒，還能繼續跑動。做做看，利用程式為鬧鐘增加不同的跑動方式。

73 想想看生活應用可以試著自己寫出不一樣的行進方式。本課程的機車驅動方式為轉向，使用者可以透過A、B鍵選擇模型作動的方式，也首次以摩托車為命名方式的機車。不同的新型機車，但並未發行。同樣在德國1894年公開發售第一款機車，這也是資金的問題以失敗告終。1885年，德國發明家也使用內燃機製造出與腳踏車原理180度角度伺服馬達轉向和轉差的機構分別需要至少幾顆的50倍行星齒輪馬達盒及(金屬齒輪)才能作到？在車子的歷史中，人力車最先出現，再來是機車，最後才出現汽車，此時傳動裝置已發展成熟。機車的發源地在法國、英國、德國及美國，驅動引擎的方式有蒸汽、電動、柴油等。1769年，法國人製造出第一輛由蒸汽引擎驅動的機車。而第一款為了銷售而推出的是英國人在1884年設計的三輪機車，不過，當時的製造者因為應用科學轉差與轉向三輪摩托車12 速不同的過彎方式，甚至左右方向不同，可做到原地旋轉則稱為轉差。程履帶車上，使用雙傳動裝置分別驅動左右輪，達到左右轉此種轉彎方式稱為轉向；比較常出現在工地或坦克等工的前進(或後退)，再透過改變前輪方向來過彎，一般的車子會由一個傳動裝置來控制車體轉彎的方式有兩種，轉向與轉差。

74 零件清單前視圖保持齒輪貼近上端反面將180度馬達調整到垂直的位置請確實將馬達上的孔位轉到垂直的位置孔洞 B 5 3 4 6 2 1 ×2 27mm 17 17 x3 42 x1 45 x1 46 x1 48 x1 63 x1 64 x6 14 x2 6 x1 16 x6 17 x2 12 x4 19 x2 13 x2 24 x2 27 x1 30 x1 31 x1 34 x1 35 x1 36 x1 40 x4 41 x6 2 x2 5 x26 1 x1 51 x1 54 x2 56 x1 55 x1 62 x1 52 x1 53 x2 50 x1 65 x1 67 x1 66 ×148 連接履帶小技巧請參考P126

75 三輪摩托車12 正面前視圖兩邊各保持2mm的距離替換燈罩小技巧請參考P126 910 7 8 12 11 17 17 18 18 100mm 65mm

76 馬達-a 燈座-馬達-b a 燈座-b ABCD EFGH 燈座-a 燈座-b 馬達-a 馬達-b GND5V 15 17 13 14 16 6 6 51 52

完成圖 77 三輪摩托車12 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 78 動手玩實驗動手玩創意試試看，與別人合作試著編寫出屬於自己的遙控作動方式。做做看，改變程式內容增加新的作動方式。

過的地區不會崩塌將人與機器埋在裡面。山洞就現階段的技術是做不到的，主要是安全考量，我們無法確定它鑽的運作。我們在許多電影裡都看過鑽土工程車，但要實際用它鑽出一個經由操控各個壓力閥的液體流量及壓力以控制整個工程車個液壓原件相連接，通過馬達或發動機驅動壓力泵，再液體送入設備中去推動機件。液壓管道會將各用液體通過壓力泵的方式，以極高的壓力將工程車有很多種，一般重型運輸設備都是採

79 想想看生活應用式呈現？為什麼汽車停車時，無論倒車入庫還是路邊停車都是以倒車的方 13 向可以彌補過度轉向的情況，使車體的行駛能有更好的平衡。前後輪反向來增加轉彎幅度；而速度過快時容易過度轉向，通過後輪產生同向轉種情形，同向可以減少轉向過度；反向可以減少轉向不足。當車速較慢時可以通過然而兩種轉向問題都可以透過後輪轉向來解決，後輪轉向有與前輪同向及反向兩般車輛的轉向特性都會往輕微轉向不足調校，已保證駕車的穩定性。的技巧，卻也存在一定的危險性。所以一一般車體的轉向只與前輪有關，而轉向特性可分為轉向不足、中性轉向和轉向過度三種情形。對前輪驅動車來說，轉向不足時可以經由減慢車速來解決；但如果是過度轉向則可能需要反轉方向盤並加足油門才能通過，當然這是漂移應用科學後輪轉向鑽土工程車

80 零件清單將180度馬達調整到垂直的位置請確實將馬達上的孔位轉到垂直的位置 3 4 2 1 ×2 30mm60mm 17 17 x1 42 x1 43 x4 48 x1 44 x2 50 x1 53 x2 54 x4 55 x1 56 x1 62 x1 63 x2 64 x2 14 x6 3 x2 15 x2 16 x6 17 x2 18 x4 13 x3 21 x3 24 x2 25 x1 27 x2 31 x1 30 x2 32 x2 33 x1 37 x1 40 x2 41 x35 1 x1 38

81 13 鑽土工程車 1112 9 10 5 7 8 6 ×2 ×227mm 21 21 17 17 18

82 15 17 13 14 16 150mm60mm

83 連接履帶小技巧請參考P126 13 鑽土工程車 ×148 20 19 18 2122 ×4 18

84 馬達 c 馬達-b 馬達-a ABCD EFGH 馬達-b 馬達-a 馬達 c GND5V 25 27 23 24 26

完成圖使模型運轉更順利。※您可能需要手電筒來照明， 85 13 鑽土工程車 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 86 動手玩實驗動手玩創意寫的邏輯及遙控技巧。試試看，修改程式寫出可以遙控的程式，檢測並記錄自己編做做看，用手電筒控制光線影響鑽土機械車的行進速度。

87 想想看生活應用為什麼我們在市面很少看到低於四足的步行機構仿生獸？四足甲蟲應用科學齒輪與連桿14 入量產階段，說不定再過一陣子就能看到它在我們身邊走動。後來的設計更往機器寵物發展，更安靜且輕量化，重量也低於30公斤。如今已進到各種訊號之後再由身上的微型電腦控制機械狗做出運動及反應。雷射迴轉儀和一套立體視覺系統，接受於35度的斜坡。它的身上有各種感測器、的速度穿越粗糙地形，還能爬行坡度小公斤、負重154公斤，可以時速5.3公里人。機械狗長一公尺、高70公分、重75械腿來運動，是一隻動力平衡四足機器有履帶、沒有車輪，移動方式採用四條機2005年波士頓機械狗被研製出來，它沒行駛的粗糙地形作戰。機器騾，讓它配合士兵在機械車輛無法美國國防部希望能研發一種可以負重的齒輪是現代儀器和機械中應用最常見的傳動工具之一，其機構可以用來傳遞任意兩軸之間的轉動和動力，由於齒輪的傳動方式準確且效率較高，將它配合連桿之後就能做出類似動物前後腳分開，協同步行前進的感覺。這也是仿生獸最常應用的移動方法，只要錯開齒輪轉動時所牽引的連桿，就能設計出自己想要的步進移動方式。

88 零件清單孔洞 C 孔洞 A 孔洞 C 孔洞 A 3 2 1 27mm 100mm 100mm x6 2 x4 42 x4 47 x1 62 x1 64 x1 67 x1 65 x1 68 x8 3 x2 4 x4 5 x4 6 x4 8 x2 18 x2 12 x4 16 x1 21 x4 22 x2 23 x2 25 x2 26 x1 30 x2 36 x2 38 x3 41 x8 1 x1 x1 61

89 四足甲蟲14 孔洞 B 孔洞 B孔洞 B 孔洞 B 孔洞 C 孔洞 A 孔洞 C 孔洞 A 4 5 7 8 6 ×4 22

90 燈座-c 感應器馬達 ABCD EFGH燈座-a 燈座-b 感應器燈座-a 燈座-c 燈座-b 馬達替換燈罩小技巧請參考P126 12 11 10 9 18 6 6 18

完成圖 91 四足甲蟲14 Smart模型操作影片網頁版Manual 程式範例

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 92 動手玩實驗動手玩創意試試看，改造模型做出六足行走的機械甲蟲。做做看，改變齒輪及連桿的相對位置，做出不同的步行方式。

模型回顧 93 13.鑽土工程車11.瘋狂鬧鐘請利用學過的模型跟原理，設計出一個可以循跡的六足螞蟻。12.三輪摩托車14.四足甲蟲專題製作315

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 94 我的作品照

電報機應用科學摩斯密碼

「摩斯密碼」，並於1849年獲得專利。明者是英國人，後來經過美國人-摩斯，不斷的改良進而發展出一套擬好的電碼表就可以解讀出對方想傳遞的訊息了。第一個電報的發母及數字。當電流傳遞到另一台收報機，只要根據事先由通、斷電時間的不同，來表示不同的英文字電流訊號，為了傳遞資訊，人們便研發出經電報機只能透過通電或斷電的方式傳遞

95 想想看生活應用音、中短音、超長音、超短音？為什麼摩斯密碼只用兩個簡單的長短音節，而不加入更多的中長 16

透過電的快速移動來傳遞訊息，最早的電報機也就因此誕生。直自十九世紀以後，得利於電的發現與應用也讓人類的通訊方式出現了新的變革，在是非常緩慢。發明之前，只有最重要的資訊才會被傳送，而其傳遞速度比起現在的標準來說實交通路徑或是易受天氣與地形影響。在電報然而這些傳遞方式都有所限制，因為成本、來演化成比較現代的郵政系統。站、飛鴿傳書等傳遞方式，這些通訊方式後建立信號塔來傳遞信息；東方人更有狼煙、驛繩索傳遞不一樣的訊息提醒族人；法國也曾方的人。在非洲部族有一種鼓，可以透過擠壓時候的人們透過各種方法，將訊息傳遞給遠語言通訊能力是智人能建立文明的關鍵，古

96 16-1 零件清單將180度馬達調整到垂直的位置請確實將馬達上的孔位轉到垂直的位置 3 4 12 x14 1 x4 12 x1 16 x1 23 x1 62 x1 63 x1 65 x2 11 x2 27 x1 28 x2 2 x1 51 x2 54 x1 52 x2 53 x1 x1 61

97 16 電報機感應器燈座-a 馬達 ABCD EFGH燈座-a 感應器馬達 GND5V 9 5 7 8 6 替換燈罩小技巧請參考P126

完成圖 98 程式範例 Smart模型操作影片Manual網頁版

99 16-2 零件清單 16 電報機將180度馬達調整到垂直的位置請確實將馬達上的孔位轉到垂直的位置 3 4 2 1 45 46 x20 1 x2 12 x2 11 x1 13 x2 16 x1 41 x1 45 x1 46 x2 27 x1 30 x2 33 x1 28 x1 62 x1 63 x1 66 x1 65 x1 67 x1 51 x2 54 x1 52 x2 53 x1 x1 61

100 5 7 8 6 51 52 替換燈罩小技巧請參考P126

完成圖 101 16 電報機 ABCD EFGH燈座-a 燈座-b 感應器馬達 GND5V 感應器燈座-a 燈座-b 馬達模型操作影片 16-2模型-程式範例請參考P98 10 9 Smart網頁版Manual

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 102 動手玩實驗動手玩創意並使用電報機傳遞看看。試試看，與朋友一起編寫出只有彼此才能理解的摩斯密碼，遠方發出信息的程式。做做看，利用單一模型編寫出可以控制搖擺或燈泡閃爍，來向

103 想想看生活應用日常所見所聞有哪些事物不用人力介入，只靠自動化系統就能完成？機械手臂應用科學機器自動化17 可以透過程式的運算彼此溝通協作。關節連接使其可以在空間中進行各種運動和位移，不同的機構其以手腕及手指的動作為主。它由主架構、控制器、感應器、伺服機構組成，多種機械手臂是一種自動化控制設備，希望它能完成人類手臂能做到的各種功能，尤械手臂。自動排除各項問題，做到關燈工廠的效果，而此概念最常見的應用莫過於機核心是「智慧型整合感控系統」，除了高度自動化之外，機器間還要能相互溝通，術及電子裝置的進步，讓工業製造更可以做到自動化、精確化；而工業4.0的機器；第三次工業革命是資訊技的動力使得機器可以大量生產電力的使用，為機器提供穩定力的來源；第二次工業革命是水煮沸產生蒸氣的推力變成動革命是蒸汽機的發明，透過將工業革命有四次：第一次工業自動化機械設備中機械手臂的應用最為廣泛，1980年起機械手臂已開始運用在許多危險的工業環境，如：高溫鍛造、焊接、組裝、噴漆等繁重的工作。許多動作單一化、不需思考的組裝工作也逐漸被機械手臂取代，只要透過程式將執行順序輸入後，它就能依正確的規律一直執行下去。如今由於機械手臂的精細程度已超越人類的手眼協調，甚至連醫療手術、太空探索、軍事拆彈等領域都可以發現機械手臂的各種應用。

104 零件清單 9 5 7 3 8 4 6 2 1 ×2 ×2 ×270mm 30mm 17 17 17 17 x15 2 x1 42 x2 43 x1 44 x1 45 x1 46 x2 47 x2 53 x2 54 x1 56 x4 57 x1 62 x1 63 x2 64 x5 14 x10 3 x2 15 x4 6 x4 16 x4 8 x6 17 x2 9 x1 18 x4 12 x2 13 x4 21 x4 22 x3 24 x2 25 x1 26 x2 27 x1 31 x2 32 x1 33 x1 36 x1 37 x1 38 x1 39 x4 41 x2 29 x1 x1 61 x2 69 x37 1 x1 35

105 機械手臂17 13 19 15 17 13 18 14 16 12 11 10 ×4×260mm 100mm 21 22 6 1 2 57

106 上視圖將180度馬達調整到垂直的位置請確實將馬達上的孔位轉到垂直的位置 20 25 23 24 26 22 21 35mm 35mm 150mm 45 46

107 機械手臂17 30 29 27 28 18

108 馬達-a 馬達-b 感應器-a感應器-b 感應器-c 馬達 c A B C D E F G H 馬達-a 馬達-b 感應器-c 感應器-a 馬達 c 感應器-b GND5V 33 34 32 31

完成圖 109 機械手臂17 模型操作影片程式範例 Smart網頁版Manual

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 110 動手玩實驗動手玩創意試試看，修改模型，讓機械手臂可以做到不同角度的夾取。最有效率的控制。做做看，尋找機械手臂的重心，觀察如何操控機械手臂來做到

111 想想看生活應用原理？我們生活中除了遙控器之外，還有什麼機器會運用到無線傳輸的體感搖控器應用科學無線遙控18 面也擴展到各種家電用品上。技術的進步，遙控器也越來越先進。紅外線遙控器幾乎不會受外界干擾，應用層究，後來終於用超音波為媒介，研製出超音波搖控器。而隨著電路技術和紅外線甚至常常將人絆倒。自此之後，光感、聲音、無線電搖控等多種方式都被提出來研後，為使用者提供很大的便利，但很快地也暴露出它的缺點，「遙控線」太礙事了，經過員工們的努力，終於研發出能對電視進行「有線遙控」的遙控器，該裝置上市人類生活中的各種器具，都是模仿或者延伸人類手臂或肢體所發明的，遙控器正是典型代表之一。遙控器是美國人在西元1955年左右發明的，那時有一家電子公司的老闆很喜歡看電視，但又非常討厭廣告。每次廣告出現時他就得起身跑到電視機前轉換頻道，整晚下來他要跑好幾十次非常麻煩。為此，他要求員工必需想出可以對電視遠距遙控的裝置。現在的遙控器不用特別說明，大家也都會默認它是一種「無線」發射裝置。當按鍵被按下後，晶片會自動感測按鍵上的訊息進行編碼，再透過二極體發送紅外線訊號；接收器收到光訊號之後將它轉化成電信號，再進行解碼達到對家用電器的控制。 micro:bit 能就可以進行遙控。有互相遙控的功能，只要預先寫好想要的控制方式，再利用廣播的功本身也

112 零件清單 3 4 12 x2 23 x1 54 x4 57 x1 62 x2 69 x2 24 x2 27 x1 28 x15 1 x5 2 x3 14 x2 12 x2 13 x1 66 x2 59 x1 65 x2 58 x1 67

113 體感搖控器18 前視圖 5 7 6 59 58

114 感應器-替換燈罩小技巧請參考P126前視圖 a 感應器-b 燈座-a 燈座-b ABCD EFGH燈座-b燈座-a 感應器-b 感應器-a GND5V 10 9 8 59 58

完成圖 115 體感搖控器18 程式範例 Smart模型操作影片Manual網頁版

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 116 動手玩實驗動手玩創意做做看，觀察 micro:bit 本身的傾斜感應，並在最小的幅度下操控 LED 試試看，改變模型做出可以單手使用的遙控器。矩陣上的貪吃蛇。

117 想想看生活應用什麼類型的工作或能力是人工智慧所無法取代的呢？應用科學人工智能19 AI 機器人厲害在哪？因為它也有頭腦(人類的工作將被機器人取代。還搞不清楚狀況時，媒體就大肆報導未來機器人、人工智慧、演算法、物聯網，當大家人工智慧的新世代來臨，現在時常聽到 AI： Artificial Intelligence )。然而就像IQ一樣， AI 也有高低之分，機器人的優劣取決於它的 AI 號並做出反應或產出結果。所以，演算法很重要，智慧的機器人依靠聰明的消化整理大數據，在感測器接收到外來資訊或物聯網得到新數據時，負責解讀訊中的書，數據越多，代表機器人的閱歷豐富。而演算法就像機器人的腦神經，專門好不好。至於大數據就像AI讀進腦 AI，而聰明的 AI 得有好的演算法。只要會寫程式，就有可能創造自己的演算法。 AI 且有人格化的趨勢。如今，在沙烏地阿拉伯和日本都有不僅在各種棋藝類遊戲打敗人腦，甚至能自我學習原本所沒有給予它的能力， AI 機器人獲得公民資格及居住權，使得電影劇情真實出現在生活中。邁可畢受路面環境限制可越野。旋、摩擦力大、接地壓力低、可負載重量高，防禦力及火力都更大，不易修都相對容易；履帶車使用轉差的方式轉彎，可以原地迴因為特性接近一般民用車輛，人員訓練與後勤維轉彎，速度較快、行駛及懸吊系統成本較低。履帶跟車輪的比較：輪式車使用轉向的方式

118 零件清單正面正面 3 4 2 1 30mm 60mm 60mm 70mm70mm35mm 35mm 22 6 6 17 17 18 5 x2 42 x2 49 x1 54 x2 55 x4 56 x2 57 x1 62 x1 63 x2 64 x4 14 x2 15 x2 6 x4 16 x2 17 x2 11 x3 18 x4 12 x3 19 x2 21 x3 22 x2 24 x2 26 x2 31 x2 32 x2 33 x2 35 x2 41 x4 48 x23 1 x9 2 x1 66 x1 59 x1 65 x1 58 x1 67

119 19 邁可畢 11 10 7 8 6 22 22 連接履帶小技巧請參考P126 ×148 ×249 9 ×2 21

120 替換燈罩小技巧請參考P126 將180度馬達調整到垂直的位置請確實將馬達上的孔位轉到垂直的位置燈座a 燈座-b 馬達-a馬達-c馬達-b ABCD EFGH燈座-a 燈座-b 馬達-a馬達-b 馬達-c GND5V 15 13 14 16 12 18 57 57 59 58 21

使模型運轉更順利。※您可能需要手電筒來照明，完成圖 121 19 邁可畢模型操作影片程式範例 Smart網頁版Manual

1 2 3 組裝完成實驗完成創作完成自我評量 122 動手玩實驗動手玩創意試試看，修改模型及程式將履帶機器人變成循跡機器人。記錄下來。帶及1條20齒履帶加2條21齒履帶的走動方式有何差異並做做看，改變履帶的長度，比較2條20齒履帶加1條21齒履

模型回顧 123 18.體感遙控器16.電報機請利用學過的模型跟原理，設計出一個可以遙控的機械手臂。17.機械手臂19.邁可畢專題製作420

2 模型創作 1 模型設計自我評量 3 競賽獲勝設計規劃 124 我的作品照

125 附錄-圖卡請影印圖片使用。第6課測距輪

紙板。建議使用磅數較高的紙或是在下方墊請影印圖片使用。第9課微電腦繪圖機組裝小技巧：按替換燈罩的方法按連接履帶的方法 OK