積木程式Blockly模式介紹

不用打Code也能寫程式

Blockly起源

隨著數位時代的來臨，程式設計成為了現代社會中不可或缺的技能。而在這個資訊爆炸的年代，我們需要為年輕一代提供更簡單、有趣的學習程式的方式，使他們能夠輕鬆進入這個具有無限可能的世界。Blockly，作為一種基於視覺化編程的開源程式庫，正是為了實現這個目標而生。

Blockly的故事始於2009年，當時Google開始專注於改進程式設計的學習體驗。在傳統的程式設計中，許多初學者往往因為複雜的語法、錯綜複雜的邏輯而感到困惑和挫折。Google的研究人員開始思考：是否有一種更直觀、更有趣的方式來引導人們進入程式設計的大門？於是，Blockly應運而生。

Blockly以其視覺化的積木編程方式，取得了巨大的成功。它將程式碼轉化為一系列可拖放的積木，每個積木代表著一個特定的程式碼塊。這樣，使用者只需要將這些積木拖放並連接在一起，就能夠輕鬆創建出功能性的程式。這一簡單而直觀的設計，讓程式設計變得有趣且易於理解，對於初學者來說，進入程式設計的門檻大大降低。

Dobot Magician 作為一款專注於程式教育的機械手臂，除了可以用專業的python程式語言打code控制之外，自然也不可能落下Blockly這個好用的工具，讓使用者輕鬆上手迅速學習和應用Dobot Magician機械臂，通過組合不同的積木，來創建自己想要的程式，並指導機械臂進行特定的動作和任務。

Blockly能夠在科技教育界如次廣泛的使用，歸因於以下幾個特點，首先最大的特點莫過於它的視覺化編程方式。使用者無需記住繁瑣的語法，只需將積木拖放到工作區域，即可輕鬆創建程式，不然像控制Dobot手臂的指令有這麼多，怎麼可能每個都背起來，或者在寫程式的時候還要一邊查指令。

Blockly還支援多種程式語言，包括JavaScript、Python等主流常用的語言。這使得開發者可以根據自己的需求選擇最適合的程式語言，從而擴展其程式設計能力，象在Dobot的Blockly介面中，每當積木內容一有變動，就會在中間的General Code框中產生出對應的Pyhton程式，接著再用這些程式對手臂進行控制。

Blockly採用模塊化的架構，使得其功能可以輕鬆擴展，開發人員可以根據自己的需求，添加新的積木或定義自定義的積木，從而更好地適應特定的應用場景，例如在上圖左側為積木類別欄，從Logic到Functions都是Blockly預設的積木，而在Dobot API當中則是Dobot自行開發與手臂相關的積木。

Blockly是一個開源項目，這意味著任何人都可以免費使用它並參與開發，這樣的開放性使得Blockly能夠不斷演進和改進，成為更好的程式設計工具，除了Dobot Studio之外還有Scratch、mBlock等等程式教學工具，都承襲了Blockly的概念，青少年程式教育能在全球推行的如火如荼，Blockly絕對是功不可沒。

基礎積木介紹

接著我將逐一介紹Blockly各個類別的積木，首先Logic類別的積木主要為if邏輯判斷，數字的大於、小於、等於，以及交集and、聯集or的組合，例如Dobot外接了顏色感測器，就能以此根據不同顏色並進行相應的動作。

第二類為Loops類別的積木，主要以迴圈重複多次執行動作、檢索列表中的內容、或中斷正在執行的迴圈等等，例如讓手臂末端在A、B兩點來回運動，或畫出多個相同的圖案。

第三類Math積木，包含所有有關數學運算的功能，從國小的的加、減、乘、除，國中的絕對值、開根號、指數、對數，高中的三角函數、隨機數，以及各種常數，通通都可以在這找到，配合Dobot手臂本身的末端坐標系，讓手臂能畫出各式各樣的幾何圖案。

第四類Text積木，富足所有有關文字處理的功能，特別是針對英文字串，例如字串合併、字串擷取、大小寫轉換等等，但在Dobot手臂的實際應用中，反而是print積木最常用，他負責將後面接的字串輸出到畫面中間的Running Log 區域當中，這讓我們能夠直接看到手臂或測器的數值，在開發功能時非常重要。

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第五類Lists積木，用於處理跟陣列有關的功能，舉凡需要紀錄大量數據的時候都會要用到陣列，例如一個班級每個學生的姓名就是字串陣列，每個學生的考試成績就是數值陣列，而每個學生的性別則能以布林陣列來表示，在Dobot手臂應用上，要依序抵達多個不同的座標，就能夠使用陣列做紀錄。

第六類Colour積木，顧名思義就是用於處理顏色相關的功能，例如隨機選色、設定RGB數值、兩色混和等等，當Dobot有外接全彩的LED燈，就能用他來控制燈泡的顏色。

接下來是Variables與Functions兩大類，雖然這兩類積木數量少但功能卻至關重要，儲存任何數值都會用到變數，當程式開發的逐漸複雜之後，就會需要用函式將部分功能獨立出來，讓主程式變整潔，寫程式思緒才會清晰。

Dobot特製積木

接下來講講Dobot自己開發的積木，了解這些積木才能知道Dobot手臂在Blockly模式可以做到哪些事。

首先Basic類別中有最基本的Home歸零，GetTime取得機器開機到當下的時長，DelayTime讓機器暫停一小段時間，例如當手臂需要與其他機具協作時，有時會要等待其他人完成完成前置動作，自己才能接著動手就需要這個功能。

Config類別中是用於設定機器的末端工具，也就是告訴系統現在前面裝的是筆、吸盤、還是夾爪，以及運動參數，包含手臂運動的速度、加速度等等，但這些數值通常使用預設值就好不太需要調整。

接著Motion類別是最常使用到的，舉凡需要讓手臂動起來的功能都是在這裡找，包含了直角座標下的門狀運動、線性移動、相對位置移動、關節角度設定，還有反向取得末端座標、關節角度等數值，以及驅動吸盤夾爪的開跟關都在這裡。

最後是I/O與Additional兩個類別，都屬於手臂的進階功能，I/O使用擴充腳位驅動第三方或自製的電子元件，Additional驅動輸送帶與滑桿等Dobot官方的加購元件，這兩類進階積木等用到時再做詳細說明。

接下來我會以一些例子示範Dobot畫筆模式搭配Blockly的應用。