[Lego EV3] App Inventor 直接控制樂高 EV3 機器人 Direct Command

CAVEDU EV3 藍牙系列教學文，最大也最不好寫一篇… 終於寫出來了。必須要先謝謝探奇邱老師的分享。我相信 App Inventor 2 應該很快就會發布 EV3 相關的控制元件，到時候要控制EV3就不用這麼辛苦了。

本程式的 .aia 原始檔與 Lego 技術文件請由本頁面最末下載

請先參考 Xander 的教學文, 文中提到這些文件是從樂高非正式管道流出的. 雖然還未正式公布, 但既然我們已經做出來了, 就分享吧. 請參考樂高官方文件的 Communication Developer Kit 文件。

Xander 自己也寫了一篇 TCP/IP 來直接控制EV3的教學。大陸網友也有使用 iOS 來直接控制EV3的文章。

什麼是Direct Command？為什麼需要它？

Direct Command 是樂高公司所提供的一種通訊格式。可以在機器人端不需要任何程式的情況下，只要通訊建立(USB、藍牙與 Wifi)之後對EV3主機發送位元陣列就能達到諸多控制效果。因此不限於智慧型手機，只要是能夠與樂高機器人無線通訊的方式(藍牙或Wifi)，不論是都能用(NXT的無線通訊方式只有藍牙)

多謝了 Direct command, 只要與 EV3 藍牙配對之後，機器人端不需要任何程式就可以由手機遙控了。

這樣的好處在於您不需要維護兩份程式碼，有時候改來改去很容易改錯或頭暈(我常常這樣拿錯的來改，改到發脾氣…) 另外手機端與機器人端的程式應該都是不同的程式語言，這樣也會增加開發上的難度。

您可以使用本份程式的架構來修改成姿態控制(orientation sensor)、觸碰點控制、語音控制等等，讓您的機器人更豐富。

您可以參考我們很久之前寫過的[NxtDirectCommand的SetInputMode參數說明]，就能略窺一二 Direct Command 的運作原理。請參考CAVEDU 在 App Inventor 中文教學網上的文章(同步刊載於Robocon 官網).

根據樂高官方文件，您可以使用 Direct Command 做到的重要功能有：

啟動/停止主機上指定檔名的程式。
控制馬達啟動、停止、轉向、電力與角度上限。
取得感測器值與狀態
其餘請參考官方文件

[slideshare id=36179584&doc=legomindstormsev3communicationdeveloperkit-140622235723-phpapp01&type=d]

我可以用 App Inventor 的 Nxt 相關元件來控制樂高EV3機器人嗎？

不行！

因為 NXT 與 EV3 的韌體是完全不同的架構，Direct Command 的架構也完全不同。所以您無法使用 App Inventor 的 Nxt 相關元件來控制樂高EV3機器人。

來介紹程式吧

Designer

控制介面分成幾個元件：

1. 最上面的ListPicker 用來選擇藍牙裝置，並在挑選完畢之後試著連線。

2. 中間的 Slider 用來調整電力，也就是 speed 變數值。

3, 中間的五個按鈕就是控制機器人的各個動作，事實上就是馬達電力的不同組合。換言之，左右調整電力之後再點選[前進]按鈕的話，機器人前進的速度也會不一樣喔。

4. 最下方的[斷線]按鈕則是中斷藍牙連線

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Blocks

來介紹程式吧，我們使用 start / stop 這兩個副程式來處理 Direct Command。它們就是本程式的靈魂。

以 start 副程式來說，它可接受兩個參數：port / speed。您可以看到每次呼叫它時，都會初始化一個名為 data 的空清單，以這個範例來說，每一個清單元素代表一個位元組長度的內容。格式為：(13, 0, 0, 0, 128, 0, 0, 165, 0, port , 129, speed , 166 ,0, port )。這當然需要您去查找官方文件中，哪一個欄位是代表哪一筆資料。在此我們是將 port 與 speed 做出來。透過 speed 變數就可以直接控制馬達。這樣的架構，當您要改用姿態控制、觸碰點控制、語音控制時，整體架構是不變的，差別只在於如何修改speed 變數值而已。

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