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幸 程式 技奇機
福科國中機器人課程營隊講義
主題 內容
機器人聲光動
1. 認識 mbot 與小影片欣賞
2. mblock 介面操作與連接
3. 聲音、七彩色光
4. 走正方形，前進轉彎後退。（燒入程式與離線自走）
聽音辨位
1. 超音波介紹，說出值，用手掌控制燈光變化。
2. 互動一：與舞台互動，超音波琴或超音波打氣筒。
3. 互動二：遇到障礙物（手），煞車後退轉彎，進階：隨
機轉彎。（離線自走）
4. 互動三：請跟我來～從盲目亂走到保持距離自動跟
隨！（離線自走）
黑與白～循跡1. 循跡感測器介紹。
2. 任務一：我怕黑，困在黑線裡。
3. 任務二：我愛黑(循線)， 8 字或軌道。
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機器人課程入門 認識 mbot
一、簡介 mBot 構造
mBot 出廠預設值：A(紅外線遙控)、B(自走避障)、C(自動循線)三種模式
影片欣賞：http://n.sfs.tw/10777
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二、mBot 軟體--- mblock 介面操作與連接
mBlock 是一款基於 Scratch2.0 開源的圖形化程式設計軟體，它不僅繼承了
scratch 的全部特性，還新增多個和 mBot 溝通的積木指令使得其可以快速
和 OpenSource 硬體系統進行溝通。下載連結：http://mblock.cc/download/
mBot 操作介面~ 舞台模式
Arduino 模式
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利用 mBlock 操控 mBot 預備工作：
a. 電腦安裝 Arduino 驅動程式 b. mBot 更新軔體 c. mBot 恢復出厰值
利用 USB 連線方式，讓電腦即時跟 mBot 進行互動測試。
USB 用途： 鋰電池充電、更新韌體、恢復出廠程序、程式上傳
亮紅燈表示”尚未連線”
以 USB 連接線為例，用 USB 將電腦與 MBOT 連接，並勾選連接埠。
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連線成功會出現綠燈
常見狀況排除：
1. 確認 mBot的電源是否有開啟。
2. USB線是否已正確連接至電腦及 mBot
上面
3. 確認軟體序列埠連接上面的 COM埠，
學校是出現 COM3或 COM4。點選。
4. 直到顯示已連結或是出現綠燈。 5. 若是仍不行，則重新安裝安裝 Arduino
驅動
課程結束之後：
下課前務必將 mBot 恢復為
出廠設定值，以便教師檢
查確認 mBot 正常無損，再
行收回 mBot!。將寫好的程
式儲存成.sb2，並在 USB 連
接狀態下將 mbot 回復原廠
設定。
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機器人課程(一) 機器人聲光動~LED+蜂鳴器+馬達
mbot 上面有一個蜂鳴器，利用蜂鳴器讓 mbot 在行走時發出單音警示，或是讓
機器人將不同音調的單音組合來唱歌。
使 mBot 發出不同頻率的聲音。 啟動 mBot 程式，開始執行指令。
蜂鳴器 按鈕
唱名音名與簡譜 mBlock 程式
聲音對應：積木上顯示的是音名，從
C2 到 D8 ( 試試看，數字越大代表音調
越高還是越低?)
一拍=1 秒=1000 毫秒。
1/4 拍=250ms (0.25 秒)
唱名 Do Re Mi Fa So Ra Si
音名 C4 D4 E4 F4 G4 A4 B4
簡譜 1 2 3 4 5 6 7
小提醒：這裡利用的是機器人模組裡的藍色積木，不是 scratch 裡的聲音積木。
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活動一：會唱歌的 mBot 機器人
七彩霓虹機器人
功能： LED 燈會顯示 RGB 各種不同顏色。
LED 燈
利用 http://edson.tw/share/light036.html 說明 0~255，以及混色概念。練習調出不
同色光。下方橫桿可以滑動，改變顏色 0~255。圓圈可以拖曳，看到疊色情
形。並且可以比較顏料與色光三原色的差異。
mbot 的 LED 亮度很高，參數勿設定過高(60~100 也可)。勿長時間直視 LED，
以免傷視力。各顏色 RGB 值參考表
練習：讓ＬＥＤ發出彩虹色光。
想一想：要怎樣讓ＬＥＤ熄滅？
當使用者按下「按鈕」時， mBot 機器人會唱出「小星星」。
也可以挑自己喜歡的歌曲喔~
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RGB 概念
挑戰：搭配變數，讓兩個發光 LED 隨機發出彩色光
這一格所有的也可以填上
數字，0 代表所有的，1 代
表右邊，2 代表右邊，搭配
變數或運算。利用亂數或加
減運算，製造出豐富的色彩
變化。
搭配變數，讓兩個發光 LED 隨機發出彩色光
光的三原色是紅、綠和藍
三色光
(亮度值：0~255)
紅色+綠色=黃色
綠色+藍色=青色
紅色+藍色=紫色
紅色+綠色+藍色=白色
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mbot 的直流馬達介紹
mbot 基本配備的是直流馬達，分別在左側（Ｍ1）右側（Ｍ2）。以電壓大小控
制馬達轉速，並透過改變電流正負方向，控制馬達順時鐘或逆時鐘轉動。
第一種 雙馬達控制積木 第二種 單馬達控制積木
可以設定二個馬達同時運轉，
前進、後退、左轉、右轉。
代表停止
可分別設定左側（Ｍ1）與右側（Ｍ
2）馬達轉速，進行較精確的轉彎動
作。
參數控制：-255~255 (0 代表停止，負數代表反方向，數值越大，轉速
越快。)
進入 Arduino 模式，編寫程式
離線自走練習~畫出正方形軌跡
為什麼轉彎轉速 100 要持續 0.65?
如果持續 3 秒會怎樣? 調整參數，
試試結果有什麼不同?
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用於離線自走，需寫入 Arduino。只能寫入一個主程式。
指的是讓動作持續一秒。如果沒有這個指令積木，馬達將會持續
動作。Mbot 認識的不是積木，而是 Arduino IDE。進到 Arduino 模式，右側就
可以看到 IDE 語言。點選上傳 Arduino 的按鈕即可。
請注意!!!
完成程式上傳之後才能拔除 usb 線，否則會造成 mBlock 發生錯誤，無法再次連
線到 mBot，需要重新啟動 mBlock 才能再次上傳程式!
課程結束之後：
下課前務必將 mBot 恢復為
出廠設定值，以便教師檢查
確認 mBot 正常無損，再行
收回 mBot!。將寫好的程式
儲存成.sb2，並在 USB 連接
狀態下將 mbot 回復原廠設
定。
mBot 離線模式：
完成所有程式後，點擊
「mBot 主程式」，使用
「上傳 Arduino 程式」的
方式來離線操控 mBot。
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機器人課程(二) 超音波感應器
超音波感測器：偵測與前面障礙物體的距離，可做為避障、跟隨或是偵測前方
是否有障礙物，在迷宮裡是很重要的偵測工具。
功能：偵測機器人前方是否有「障礙物」或「目標物」，以讓機器人
進行不同的指令動作。
超音波感測器
超音波感應器前端部分為「發射」(標示 T)與「接收」(標示 R)，超
音波發射後，經過障礙物反射回到接收端，利用其時間差，即可求
出「感應器與物體」之間的距離(1~400cm)。
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測試超音波模組偵測範圍：
讓簡單程式說出數值，作為檢驗學生手上的機器人是否正常，能做到~才進行下
一步驟。用手掌在超音波模組前方移動，觀察數值變化情形。最大多大? 最小多
小?
在 mBlock 舞台模式偵測超音波感應器的距離。
超音波模組預設接到 mCore 連接埠 3 ，回傳值的單位是公分(cm)，量測範圍在
cm~400cm。數值可以取到小數第三位，通常會搭配四捨五入的運算積木。在應
用上，也常設為變數，因為需要不斷偵測，所以要加上不停重複的積木。
注意：如果不能正常執行，重新檢查連接、程式與驅動。
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超音波互動遊戲～打氣球
透過 mBot 與 Scratch 之間的軟硬結合，可以玩出更多各式各樣的可能性。
主要角色的 mBlock 程式
小挑戰 - 打氣筒遊戲
1. 在舞台上畫出一個氣球角色
2. 使用 mbot 的超音波感應器功能，模擬做出打氣筒打氣的動作，每
一次氣球就會漲大一點。
3. 討論打氣筒的判定方式，程式上怎麼才樣算打了一次氣?
4. 什麼樣的條件可以結束這個遊戲?
5. 打氣筒的上下動作要如何使用感應的方式來測定呢?
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練習（一）遇到障礙物就煞車
按下按鈕後，mBot 開始前進，在障礙物前方 5 公分時，緊急煞車。
或
練習（二）遇到障礙物就煞車，先後退然後右轉
按下按鈕後，超音波偵測到前方 5 公分有障礙物時，先後退再直角右轉繼續走
或
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練習（三）遇到障礙物隨機左右轉
如何做到隨機呢？方法好幾種。這裡只提供其中一種參考。
超音波偵測到前方 5 公分有障礙物時，後退隨機左右轉
挑戰參考~超音波計數器
一定的距離內，如果有障礙物通過就會自動計數。
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挑戰參考~ 隔空拉琴 超音波琴
改變手掌與 mbot 前端距離，使機器人發出不同音調與各色燈光。
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挑戰參考~自動跟隨並保持距離
車子原本靜止，在手掌移到車子前方距離 20 公分處，進入跟隨模式，調整前進
後退，太近就後退，拉遠就前進，始終與手掌保持 10 公分的距離。（先不考慮
跟隨轉彎）
mbolck 程式
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機器人課程(三) 循線感應器的使用
巡線感應器主要是利用紅外線的發射與接收。在 mbot 裡是套裝元件，包含二組
紅外線發射接收。紅外線無法用肉眼看到，但透過 webcam(或手機)的鏡頭可看
到前端粉紅色亮點。當藍色 LED 指示燈亮起，表示接收到反射的紅外線(白色)。
功能：偵測地板上不同顏色線條（如白與黑），讓機器人循著黑或白線行走。
循線感應器
說明:循線感應器的前端，依照 mBot 機器人前進方向來看，左、右兩邊各有
一個紅外線感應器（左邊為 Sensor1，右邊為 Sensor2）。
測試循線感應器的回傳值：
循線主要運用積木有二種，也可以
單獨判斷左邊與右邊的黑與白。
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mBot 循線感應器只能判斷黑色與白色，其判斷所得的回傳值共有四種情況：
Sensor1（左邊） Sensor2（右邊） 回傳值
黑 黑 0
黑 白 1
白 黑 2
白 白 3
回傳值=0 回傳值=1 回傳值=2 回傳值=3
活動一 我怕黑之密室脫逃篇
在黑框之中有個白色缺口，你能成功逃脫嗎? 修改之前超音波的任務，我們製
作一個簡易版黑線迷宮，將偵測器改用循線感應器的回傳值來控制。在途徑上
如果遇到黑線(0)就停止，然後隨機轉彎。該怎麼做?
如果遇到黑線(0)就停止 如果遇到黑線(0)就停止後退隨機轉彎
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挑戰參考~遇到黑線就數數，數到第三條就停止
遇到黑線就數數，數到第三條就停止
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活動二 我愛黑之跟著黑線走
沿著黑線走（只用 012） 3 的應用～回傳 3，大幅往反向轉回
想想或試試：回傳值是 3 的時候該
如何呢? 可不可以後退?
試試看，讓 mbot 機器人走 8 字黑線！ 如果有時間，分組來製作軌道，然後把
它們接起來，來玩軌道車！
課程結束之後：
下課前務必將 mBot 恢復為
出廠設定值，以便教師檢查
確認 mBot 正常無損，再行
收回 mBot!。將寫好的程式
儲存成.sb2，並在 USB 連接
狀態下將 mbot 回復原廠設
定。
