用機械手臂玩井字遊戲

前一章我們學會了如何用Blockly控制手臂繪圖，並確立出清楚的座標系與H工作範圍，接下來我們要出試著運用中學數學，畫出正方形、正三角、叉叉、圓形、等等基本形狀，最後讓手臂能幫我畫出井字遊戲。

向量繪圖法

先從最簡單的正方形與叉叉開始，在紙上找一點當起點，畫一個邊長1cm的正方形，由於每次的起點都不一樣，如果還是用之前的[MoveTo]積木畫圖，換一個起點就要重新計算另外三個點的座標，因此我們要使用新的方法，Motion類別中的[Move Distence]直接控制手臂末端移動多少距離。

如果用[Move Distence]畫正方形，積木的XYZ三的數值就不是座標而是向量，與其說是畫一個正方形，不如說是筆尖在紙上”走”出一個正方形，如上中圖所示，筆尖從左下的x出發依序向右、上、左、下走10個單位，就會回到起點剛好畫出一個封閉正方形，用積木程式做出這個過程如上右圖所示。

補充：Dobot程式中控制移動距離的單位都是1mm，無論是Blockly或是Python皆是如此，因此這裡輸入10就代表1cm。

接著示範用[MoveDistence]畫正三角形，回憶一下國中數學教的正三角形邊長與高的比例，這裡會用到"開根號"這個數學函數，找到Math類別中的[Square Root]積木，缺口後面擺的數字就是數學記號中根號裡的數字，按照下圖拼出程式積木，試試看執行後會不會畫出邊長為2cm的正三角形吧。

正方形與正三角形都是一筆畫能夠完成，那如果象X有兩筆畫又要如何用[MoveDistence]畫出來呢?前一節在畫隨機三角形時使用[JumpTo]做開頭，這個方塊會自帶提筆落筆的動作，如果單純使用[MoveDistence]就要自己寫提筆、落筆的動作，也就是原地升降Z軸的高度。

在左上示意圖中，紅色的方塊為提筆、圓形為落筆，中間的黑色虛線表示筆尖浮空移動，積木程式如右上圖所示，如此便能畫出X字型。

注意到了嗎，上面這幾段程式甚至連記錄紙面高度的變數[paperHeight]都沒有用到，手臂會直接從當前位置畫一個正方形、正三角或X，但這並不代表[MoveDistence]就完全優於之前介紹的[JumpTo]跟[MoveTo]，還是要視情況選用積木。

圓型與正多邊型

接下來我們把目標放在畫出半徑為1cm的圓形，或者換言之是很多邊的正多邊形，看起來就會像是圓型，這當中會用到中學數學的三角函數、以及程式的迴圈功能，乍看之下很有挑戰，但其實一點都不複雜，整個繪圖的流程如下圖所示。

首先，宣告一個變數S表示我們要畫的是幾邊型，在此我以7邊型做示範因此變數後面接了數字7，由於我們要以手臂當下的位置當作圓心，因此需要變數X0、Y0來記錄位置，為統一變數名稱將原本的paperHeight也改成Z0，接著向右跨一步來到繪圖的起點，也就是上圖的紅圈處。

接著拿出Loops類別裡的第三個積木，將變數S擺進第二個洞原本10的位置，在迴圈中變數i就會從1數到7，在拉出這個積木的同時就會自動生成新的變數i，在使用迴圈時為了確認內容無誤，我都會在迴圈中擺入print及時將迴圈中計算的數寫出來確認。

接著計算角度t，每跑一次迴圈角度t就會增加整個圓的1/7，也就是t=i*360/7，並同步將t印出來。

計算出多邊形第i個頂點的座標，並以Xi、Yi變數記錄起來，以數學式表示為

Xi=X0+r*cos(t)

Yi=Y0+r*sin(t)

此處半徑r為10，並記得目前畫的圓是以當前的點(X0,Y0)做圓心，計算座標時最前面要加上去，最後再補上[MoveTo]將筆尖移動到計算出來的座標，就算大功告成了。

好不容易寫出來的程式積木，如果不小心拖曳到弄壞了就很麻煩，可以做一個函式將其包裝起來，並讓在函式積木上加入參數輸入框，之後使用時就可以任意設定想要的邊數。

怎麼幫函式加入輸入框呢?一樣先拿出Functions的第一個積木，這個積木的左上角有一個齒輪，點開後出現了一個迷你版的Blockly介面，是用於修改Function積木結構的，將[input name:X]的X改成S再拖到右邊[inputs]大框中，外面的函式積木也被修改了Blockly積木不只可以寫程式還能修改機木本身，很有意思吧。

記得將該函式名稱改成PlotCircle，原本畫圓型(多邊型)的程式塊整個拖進函式中，並記得丟掉[Set ‘S’ to 7]這個積木，不然從外面設定好的S值友會被覆蓋掉，打開Functions類別就發現新的PlotCircle積木出現了，而且還帶有S值輸入的缺口，這時就可以在S後面加入任意數值，數值越大越接近圓型喔。

發現了嗎，當邊數是3就是正三角，邊數設定為4就是正方形。

MLC題目：井字遊戲

如果要用手臂畫出井字遊戲，最困難的部分反而是畫OOXX的形狀，相信學了這麼多程式繪圖的技巧，要畫出井字的遊戲框不是甚麼難事，試著自己用Blockly介面做出能畫井字的程式，找朋友一起用手臂玩井字遊戲吧。