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2021/12/25
最近 Twitter 上有位日本 Youtuber 展示了一台由樂高組成的 魔術方塊機器人 。功能跟常見的樂高機器人相近，主要是以顏色感應器、轉盤跟幫助魔術方塊「翻身」的抓勾，這組看起來很酷炫的樂高機器人其實利用現成的樂高套件搭配網路上找到的組裝解說就能自己組出，只要程式安排得宜，一般人也可以做到：
▲機件的九成由樂高組成的魔術方塊機器人（圖片來源）
大家都知道樂高 LEGO 是大人小孩都喜歡的積木大品牌，雖然同類型的品牌多得數不清，但知名度最高，產品最為人知也最具備人氣的仍然是樂高。樂高除了有讓小朋友組裝起來把玩的汽車，還有參考科幻電影題材的人偶或場景模型，但樂高在另一個領域也有所斬獲，這個領域就是「機器人」，以內建程式模組或 Arduino 之類的器材，讓樂高機器人發揮出不同的特色。
以套裝來說，樂高會以 Mindstorm 系列作為教育用的套組，除了有樂高零件外，裡面往往也會有些機件是一般樂高不見得有的。Mindstorm 通常是作為教材的形式去銷售，雖然套組也不算便宜，但至少有管道可以買。並不是土法煉鋼先從撿零件開始撿到做成一台機器：
▲圖中的盒子就是 Mindstorm 系列的樣貌，一般來說是以人型機器人為主題，但透過使用者的巧思，也是可以做成不同的東西（圖片來源）
以這位 Youtuber えっちゃん（小河悅子）來說，他所展示的魔術方塊機器人是一組使用了 LEGO MINDSTORMS EV3 這組樂高機器人套組與一些改裝後形成的魔術方塊機器人。這類機器人其實在之前就有位外國的大大 David Gilday（@DavidGilday）展示了如何利用 MINDSTORMS EV3 轉換成魔術方塊機器人的做法。David Gilday 將其命名為 MindCub3r，從 えっちゃん 的影片中看到的魔術方塊機器人，與 MindCub3r 相似度極高。幾乎可以肯定是同一概念延伸出來的東西：
▲MindCub3r 的演示影片
前面提過，魔術方塊主要利用到幾種東西，首先是顏色的感應器，這點 MINDSTORMS EV3 就有內建：
▲影片中每次魔術方塊翻面，就會有個白色頭讀取顏色資料，藉此建立數據以試算最快的破解速度（圖片來源）
接著是底部的轉盤，通常會在魔術方塊被固定的時候將朝向轉盤的那一側轉動。什麼時候要轉哪一面，怎麼控制轉到那一面，這就是程式的重要性了：
▲魔術方塊的底部會有個轉盤拉動一排方塊，使其變化（圖片來源）
接著是頂部翻面爪，幫助魔術方塊翻面或固定上半部：
▲掃描時會多次翻動方塊，轉動方塊時也成為輔助手按住方塊並協助調整方塊（圖片來源）
這三個部分的運作讓魔術方塊機器人得以運作，不過為了驅動這些組件，還是需要有個程式得以控制。這個程式組件的位置剛好被擋到，筆者只好另外用樂高官方圖片來說明：
▲這部分就是樂高機器人的程式核心。魔術方塊機器人的程式需要透過這裡運作，也可以用來編輯程式（圖片來源）
這種魔術方塊機器人跟挑戰世界紀錄的魔術方塊機器人有著不同的基礎，樂高版本的機器人需要 30 秒來解開方塊，雖然需時頗久，但以一個教育意義大過於拼紀錄的機器人來說，這已經是相當快的速度。而更有意思的是這些套件要買的話還是買得到，差別在於本地有沒有通路，有興趣的朋友可以自己弄一套來把玩一番，或許會發掘到不同的樂趣也不一定。
消息來源：LEGO Mindstorm、Mindcuber.com、Twitter@ecchan_bom2、Twitter@DavidGilday
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