LEGO 之Mindstorms

我之前有待過一家作單晶片多核心的MCU 之IC 設計公司。

在那一陣子有在研究關於機器人的相關應用。（也大概是那時候開始寫網頁與BLOGs)。

當然我們知道在實際生活應用上，要真正導入機器人應用市場還有一段很遙遠的路。

但是您說簡單的機器人玩具市場他又是要上不上的一個很灰色的市場定位。

便宜一點的，應該說：簡單的...就要便宜到玩沒兩下就想丟在一旁了。

那您說要花個幾千元買個電子恐龍，也沒想像中那麼有增長見聞的感覺？

所以，要搞機器人玩具市場就得考量一點DIY 樂趣才行。否則很難找到市場！

但如果是以所謂的教育教學市場來說：他的確就是一個定位算是很明確的應用市場。

因為畢竟機器人是結合了機械邏輯組合與基礎電子控制觀念的東西。--適合教育啟蒙功能。

我在那一段單晶片推廣期間，有許多朋友都給了我許多產品與市場觀念。

後來，比較令我比較留意的產品就是LEGO（樂高）積木的Mindstorms 這一款結合

積木組合的機器人...您要說他是玩具？也未必是。但他也是從很簡單的原始堆積木的觀念

來作一個機器人...只是給他一個控制核心而已。但市場價格不斐...

但如果從一個科學教育市場來看，卻又覺得似乎也蠻合理，講難聽一點：

當您小孩上學後，每逢寒暑假，您也得花一筆錢把小孩送去安親班或參加一些活動時，

也差不多是這個價格...

而且您往往只是把小孩子往外送，到底學到了什麼？好像也沒那重要似的。

後來...我本身也離開那一家IC 設計公司了，也就沒有花很多心思在這一領域了。

但心中也覺得：國內業者也沒多少公司可以結合這些市場與產品好好著墨...有點可惜。

因為畢竟人們常說：消費市場裡就女人與小孩子的錢是最好賺的！但女人又往往比較

不喜歡碰高科技電子產品，所以，如果能結合寓教於樂的教育產品的確就是一個很好的

消費市場。...那您說：現在小孩與家長們也越來越精了，您光一個簡單的玩具或教材，

也未必能使他們從口袋掏出錢來。這是我們現代在搞產品時，所常常碰到的問題：

太簡單的，沒有多少技術門檻的...一大堆廠商搶著做，您做了也不一定會賺錢。

但難一點的產品...也未必每一個老闆或公司就願意蹲著做？現在這一個時空環境，

您就不得不得思考這個問題，否則您要跟我說：您想搞什麼樣的產品開發啊？

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所以啦，人家LEGO 公司也就推出這一款MINDSTORMS 機器人，當然也有人稱之為

"電子積木"啦！這樣一個電子產品觀念與名稱...不錯。的確有其賣點。

說是容易啦，但要把他真的搞得有聲有色也不一定有公司或團隊願意做啦。

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當時我也有衝動的想買一台來玩玩，但後來因為離開了，就沒有再把這件事給擺在心上。

後來小孩子也長大了，每逢寒暑假，賈老師跟一般家長一樣，都在為小孩子漫長的暑假

安排一些正向的休閒活動而傷腦筋。總覺得不應讓小孩虛度這漫漫長假。

如果家長不費心，小孩子也是一天過一天的...渾渾噩噩天天混日子。

後來有幾個暑假賈老師都讓小孩子去參加這一種所謂機器人研習營。

我也只能說：人家不只搞產品，還真的有花心思在推廣市場教育...反正小孩子有事幹，

真的總比睡覺、打線上遊戲等正面多了...結果幾個暑假的研習營過了也都沒有特別在意。

反正上課在主辦單位都有安排一定數量的機器人供小孩接觸，學習。

但今年不同了，因為小孩比較大了，玩了幾年也比較上手，在邏輯思考方面也比較成熟了。

幾位之前志同道合同學也都一起研習好幾年了，今天大家就說好了想參加比賽...

所以，我們賈老師就決定心一橫，讓小孩買了。我事先完全不知情，

也不知該喜？還該憂？...喜的是，小孩的成長看得到，但憂的是：荷包要大失血了。

當然最重要的是：終於我不用開口跟賈老師拗錢買高級玩具，而是她主動願意掏腰包了。

而我也可以趁機把玩一下昔日曾經幻想過的電子產品。當然啊，主要還是以小孩為主啦。

我也盡量以小孩的想法為主，我是盡量在旁協助，也可以趁機觀摩一下。

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這是第二代的MindStorms---NXT。（第一代稱為NXC）他主要就是有一個帶LCD 面版

的主控機外加三個馬達控制輸出（A、B及C）與四組感應器輸入...還有USB 連線接口。

至於感應器為模組化的各類電子感應器：像下圖中為一組馬達與兩組感應器：

分別是超音波感應器還有麥克風接收器...另外沒在照片中的：紅外線感應器，

接觸式感應器（就是一個類似按鍵式按鈕而已！）等基本配備。

其他的相關產品資料可以參考官方網站。

當然啊...以電子產品技術來看，已沒有特別值得大書特書的地方。

這些電子部品都沒有特別之處，我相信以台灣搞高科技的電子公司要做這樣子的產品，

簡直易如反掌...但是重點還是我要說的：老闆的心態要不要真的把他視為一個

產品的好好經營？！他隨產品還附了三張光碟裡面還有一個PC 端可程式化的操作環境：

一個很容易讓小孩子上手的人機圖控程式，可以讓小孩子組合機構、馬達與外部感應器

之後，可以做出一些活動設定，並透過USB 下載到主機內，後可以脫機自行運作。

這個圖控程式是用NI 的Labview 寫的...

簡單容易上手....這一部份我都不直接參與，都讓小孩自行摸索。我只是從旁觀察一下

人家的程式是如何寫的？如何讓完全不懂程式設計的一位小孩可以輕易上手的？

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暑假過了快一個月了...我就問小孩說：您們比賽準備怎麼樣了？...他回答我說：

他覺得光只是依指導老師給個特定題目來做，那也只不過都在玩機構設計與組合，

根本沒有達到一定的樂趣。所以，他決定自行上網查詢產品的相關應用與玩法。

其中一項：他最感興趣的就是這個內建的Bluetooth遙控功能...他決定要先挑戰一下

用任天堂的Wii 搖桿來直接控制馬達前進後退...這一點真的對他來說：真的有點難了。

不過收集資料部分就由他自行消化，我也盡量協助他釐清一下技術與專有名詞的解釋。

結果：他真的利用Wii 的搖桿透過PC 端的Bluetooth 轉接可以控制此機器人的馬達。

因為：Wii 的搖桿命令過於簡單，無法執行MindStorms 複雜動作，就得必須透過PC 上

的應用軟體才可以...兩個軟體：OnBrick 與GlovePie...其中OnBrick是拿來編輯

PC 端控制MindStorms的各項馬達或感應器的節目...而GlovePie 是拿來搭起Wii 搖桿

與PC 的介面，如果您沒有MindStorms ，您也可以利用Wii 搖趕來控制PC 端的一些

I/O ，甚至取代幾個特殊按鍵與滑鼠功能...有興趣者可以搜尋一下這一個GlovePie 關鍵字。  

也蠻好玩的...小孩子果然可以靜靜的在房間內，慢慢的摸索嘗試各種介面的設定...

這一部份：改天等他有點成績之後，再跟各位分享！

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而我自己就趕快前進一點的去研究一下這個產品的其他規格...其實：原廠也蠻貼心

提供開發平台資訊給各位，讓大家可以自行開發重寫整個控制器的內容...

有興趣者也可以連結以下網站：

我們也可以看到他其中用的CPU 為ATMEL 的ARM7 ：AT91SAM7S256

還搭配了AVR 相關MCU...我說過：這些電子產品的規格都沒什麼，以現在電子技術

要做這些設計都是輕而易舉的，我們台清交的高材生也未必看得起搞這個。

他們寧願去園區搞手機、搞IC 設計...但我就非常欣賞人家這一種赤子之心。

您說：台灣的塑膠模具廠寧願去搶做 3C 產品，就不會想去開發這一種類似產品。

一樣的道理：您看日本搞鋼彈(GUMDA)，前兩天陪小孩去美麗華看今年的Gunpla展。

其中我看到人家日本人用影片介紹他們的四色成形機與他們的鋼彈射出型機工廠...

實在令人感動...人家就是用一份赤子之心的投入開發，也造就了另一個不同的產品世界。

您的MP3 撥放器、您的USB 3C 產品、筆電或是平版電腦等，世代交替這麼快的令人

目不暇給。真的有比較好賺頭嗎？但人家這些產品所累積下來，長期的經營就是活越久，

越有競爭力....如果真的要我重新選擇一個產品開發的話，我真的會比較傾向這一種產品。

而台灣的電子產業也要真的好好的想一想：老是吵短線的跟別人流行什麼？就做什麼的

心態，要好好的思考一下...一樣的技術、產品開發與賣肝工程師的青春歲月付出。

那您要我們工程師選擇什麼？尤其當現在已經不如從前一樣可以輕易的股票分紅

的短線炒作之後，我們是不是該重新拾起我們的一棵赤子之心呢？

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...待續...

後續還有許多有關MndStorms 的研究議題...因為我也發現有人拿這一台去玩

電腦鼠...太神奇了,..甚至做出類似Segway 兩輪平衡車 :

 

國內的： 攻擊!樂高二輪平衡車! 

Attack LEGO NXT Mindstorm with CATCAN SmartSensor Lite

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還有這個：有沒有搞錯啊？！太令人訝異了！這真的只是玩具嗎？！

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如果先不管電子控制部分...至少人家的LEGO積木的模具組合性有多好啊：