作者：王丽君
出版社：人民邮电出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
用Scratch与mBlock玩转mBot智能机器人(爱上机器人)试读：
内容提要
mBot机器人是一款由创客工场（Makeblock）推出的金属机器人积木套装，该套装将Scratch图形化编程工具与机器人金属积木结合到一起，可以使用mBlock设计程序，驱动与Arduino电路板兼容的传感器，从而灵活控制mBot机器人。本书中提供了丰富的Scratch与mBlock兼容设计案例、mBot机器人动手实作案例及启发思维的延伸练习，让每个人在使用mBot机器人时，能够同时体验机器人控制、程序设计与Arduino电子电路相结合的学习方法。
本书适合图形化编程初学者以及对智能机器人控制感兴趣的学习者阅读，也适合有一定图形化编程基础想要进阶学习面向硬件的编程思路的爱好者阅读，更是mBot机器人玩家的必备手册。序
美国前总统奥巴马曾说:“不要只是买新的计算机游戏，自己做一个吧！不要只是下载最新的App，自己设计一个吧！不要只是玩手机程序，自己写个程序吧！”在信息与通信科技（ICT）蓬勃发展的今天，人类的生活与科技息息相关，人手一项科技产品已不稀奇，理解信息与通信科技产品背后隐含的程序概念、能够写程序才是王道，在这波全球科技浪潮下，全民写程序俨然成为全球的趋势。
在程序设计工具中，Scratch是美国麻省理工学院媒体实验室（MIT Media LAB）所开发的编程工具，它是一套图形化界面编程工具，只要轻松堆栈积木，就能将自己的想法转换成互动故事、艺术作品、音乐、游戏或动画，培养逻辑思考能力、创造力与想象力，适合初学者学习。
但是在软件程序设计能实现创意想法的同时，如何将软件程序设计与硬件传感器结合，并广泛应用在日常生活的问题解决上？mBot机器人由创客工场（Makeblock）设计，结合创客（Maker）精神、以CC（Creative Commons）授权与开放源代码（Open Source）平台为基础，将Scratch程序加上机器人积木，改编成mBlock设计程序，以驱动与Arduino电路板兼容的传感器，让每个人在动手设计、实做机器人时，能够同时获取机器人（Robotics）、程序设计（Programming）与Arduino电子电路整合的学习经验。
本书适合编程初学者或已学过编程，想要精进，在生活中解决问题的学习者，以及对动手实做或mBot认证有兴趣，想要创造智能生活或智能机器人的学习者。本书循序渐进地将Scratch与mBlock兼容范例、mBot机器人动手实作范例及启发脑力激荡的延伸课后练习献给对机器人及程序设计有兴趣的你。现在就让我们一起体验程序设计与机器人结合的创意学习吧！
1 认识mBot机器人
本章将认识mBot机器人、机器人的组成组件、运作方式与连接方式，同时下载并安装mBlock与Arduino相关程序，再利用手机及红外线遥控器让机器人移动、发声及发光。
学习目标
1.认识mBot机器人
2.理解mBot机器人的组成组件
3.理解mBot机器人的特性及连接方式
4.下载并安装mBlock与Arduino程序
5.能够利用手机及遥控器操控机器人
本 章 节 次
1-1 认识mBot机器人
1-2 mBot机器人与mBlock程序设计
1-3 mBot机器人的运作方式
1-4 下载并安装m Block与Arduino程序
1-5 m Bot机器人的连接方式
1-6 通过红外遥控mBot机器人1-1 认识mBot机器人
mBot机器人由创客工场（Makeblock）设计，以铝合金材质制造，分成蓝牙版（搭配蓝牙模块）与2.4GHz无线版（搭配2.4GHz无线模块），能够利用手机、平板电脑、计算机或红外线遥控器操控机器人。Makeblock源自于创客（Maker）精神，以CC（Creative Commons）授权、开放源代码（Open Source）平台为基础，利用mBlock设计程序驱动与Arduino电路板兼容的传感器，当每个人在动手实作设计机器人程序时，能够同时获得机器人（Robotics）、程序设计（Programming）与Arduino电子电路整合的学习经验，让机器人自动循黑线前进、避开障碍物、闪烁LED灯及播放声音，如图1-1所示。图1-1 认识m Bot机器人1-2 mBot机器人与mBlock程序设计
mBot机器人（mBot Robot）由mCore主板（mCore main board）与许多以Arduino为基础的电子模块组成；而mBlock程序是图形化的程序设计软件，程序执行结果主要控制mBot机器人的各种功能。
1 mBot机器人硬件组件
mBot机器人的硬件包括：mCore主板、蓝牙（Bluetooth）或2.4GHz无线（2.4GHz Wireless Serial）模块、电机、巡线传感器、超声波传感器、红外遥控器与外接扩充传感器等，如图1-2所示。图1-2 mBot机器人的硬件组成
mCore主板的组成及连接方式如图1-3、图1-4所示。图1-3 mCore主板图1-4 mBot主板的连接方式
2 mBlock程序
●mBlock与Scratch
m Block程序积木源自于Scratch 2.0程序积木，Logo图案以熊猫取代Scratch的小猫，操作方式、积木功能皆与Scratch 2.0相同且兼容，可以互相打开，仅类别积木限定在m Block中才能打开并在m Bot主程序中执行。Scratch图形化程序m Block图形化程序
小叮咛
Scratch显示机器人模组积木“未定义”，无法执行，其余类别积木皆可执行。在Scratch中打开机器人模组积木
mBlock正确显示机器人模组积木及其余类别积木，并且能正确执行。在m Block中打开机器人模组积木
●mBlock程序界面
mBlock程序界面主要分成舞台、角色、积木、程序区四大区域，另外有菜单、编辑角色按钮。
1 程序界面注：mBlock的菜单随版本的不同而所有差异，本书以V3.4.1为例演示。
2 功能表1-3 mBot机器人的运作方式
mBot机器人组件必须搭配mBlock程序积木来驱动。mBot机器人除了有mCore主板上的组件之外，Makeblock还在不断地研发新的扩充传感器。本节将学习mBot机器人的运作方式、mBot机器人组件与mBlock程序积木相对应的功能和mBot机器人的特性。
1 mBot机器人运作方式
若要让mBot机器人上方mCore主板的LED灯闪烁，则mBot机器人组件的运作方式是：通过mBlock程序积木下指令，驱动mCore主板上的Arduino组件，让mBot机器人的传感器或组件动作。mBot机器人组件的运作方式见表1-1。表1-1 mBot机器人组件的运作方式
2 mBot机器人组件与mBlock积木
mBot机器人组件与mBlock积木功能的对应情况见表1-2。表1-2 mBot机器人组件与mBlock积木功能对照表注：mBot传感器会持续更新，mBlock积木也会跟着更新。
3 mBot机器人的特性
●轻松动手实作
组装容易又能激发科学、技术、工程与数学（STEM：Science、Technology、Engineering、Mathematics）应用在生活中的无限创造力。
●图形化或文字程序设计界面
具有源自于Scratch 2.0的mBlock图形化程序设计界面或以Arduino IDE为基础的文字程序设计界面，如图1-5所示。图1-5 用mBlock或Arduino IDE编辑程序
●传感器兼容
只要是以Arduino为基础的传感器，就能够与mBot兼容，连接在mCore主板上执行。
●支持手机应用程序
支持手机 i OS App与Android App，App界面如图1-6所示。图1-6 使用手机mBot App操控mBot机器人
●多元连接方式
可利用手机、计算机或平板电脑的蓝牙、2.4GHz无线或USB连接mBot。
●多功能生活化传感器
Makeblock目前已开发出许多跟生活经验相结合的mBot机器人传感器，例如：巡线传感器、超声波传感器、光线传感器、红外传感器、人体红外传感器、声音传感器、温度传感器、温湿度传感器、气体传感器、火焰传感器、触摸传感器、4键按钮、电子罗盘、游戏杆、相机快门、陀螺仪、限位开关、舵机等，如图1-7所示。图1-7 与mBot机器人兼容的传感器1-4 下载并安装 mBlock与Arduino程序
想让mBot机器人运行，首先需安装mBlock程序与Arduino驱动程序、更新固件，才能开始设计程序并执行，让机器人做出动作，本节将介绍下载并安装相关程序的过程。
1 下载安装mBlock程序（1）打开浏览器，进入mblock的官方网站。（2）单击，开始下载。（3）下载完成后解压缩，运行程序（mBlock_win_v3.4.1.exe）。（4）单击【执行】。（5）单击【中文（简体）】，再单击【确定】。（6）接续单击【下一步】，安装完成后，打开mBlock。
2 安装Arduino驱动程序
安装Arduino驱动程序以上传Arduino固件程序到mCore主板，或在Arduino IDE环境中编辑程序。
方法 1 在mBlock程序中安装
在mBlock程序中，单击【连接】 【安装Arduino驱动】。
方法 2 下载驱动程序并安装
打开浏览器，进入Makeblock官方网站的相关页面。
单击【Windows installer】，下载Arduino驱动程序。1-5 mBot机器人的连接方式
要启动mBot机器人，首先要连接mBot机器人与mBlock程序，连接方式分为USB端口、计算机蓝牙、手机蓝牙、2.4GHz无线串行端口与网络。
1 USB端口
●USB连接
将mBot机器人的USB端口与计算机的USB端口连接，如图1-8所示。图1-8 USB连接方式
●mBlock连接（1）单击【连接】 【串口】，并勾选【COM4】。
小叮咛
每台计算机的COM口皆不相同。检查COM口的方法为：在“计算机”上单击右键，单击【管理】，再单击【设备管理器】中的【端口】。（2）单击【控制板】，勾选【mBot】。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]