設計思考專案趣味挑人機

【 2021STEM 造課師計畫 】 是MediaTek Foundation 聯發科技教育基金會提供給對科技教育有熱情的國中小教師的計畫,幫助老師自己的課自己造,培育用科技解決問題的下一代。

作品名稱:防疫在家之誰洗碗

Hello,大家好我是窩在新北創客社團的一隻蟲,努力吸取各位大師的日月精華,至今卻還沒有什麼改變社會的大作產生過。

今天又要來製作新的專案,這個專案是因為現在疫情非常嚴峻,我們每天關在家裡,早餐吃完吃午餐、午餐吃完吃晚餐,從免洗餐具和衛生筷發明以來,從來沒有這麼環保過,纖纖玉手才洗完早餐的杯子就要洗中餐的碗,要如何讓家裡所有成員心甘情願為其他人付出,一人入地獄就好?

所以我想做一個決定『誰來洗碗?』的玩具。

 

雖然只是一個玩具,但我們家已因為『誰來洗碗?』鬧革命,相信疫情間它苦惱著千千萬萬個家庭,所以可說-它其實是肩負著防疫期間凝聚家人向心力的重責大任,一定要使用設計思考這門神奇偉大之方法,慎重地來解決這你我會遇到的生活問題,期待會是我人生最偉大的創作(之一),是一個活生生走出來的PBL真實案例。

1|同理心 Empathise


觀察:媽媽不想洗,爸爸不想洗,女兒不想洗。

親身參與:我也不想洗。


需求:如果有人能心甘情願去洗,每個人都不用每餐再絞盡腦汁擠出不重複、很爛、很沒誠意的理由。

2|定義問題 Define


核心問題:如何決定出洗碗的人,而且他還要心甘情願去洗?最好是他能一次洗十天!!!


分析:根據核心問題可以定義出兩個要點


(1)如何決定洗碗的人?


分析-要具備隨機性與公平性,要看似你可能去洗,我也可能去洗,沒有因為爸爸聲音比較大聲、媽媽每天喊累,小孩就一定得去洗。

越多人願意參與,自己就越漂向天堂的那一端,另一種說法就是入地獄的『機率』越小(這個玩具除了肩負著防疫期間凝聚家人向心力的重責大任外,讓我們賜予他STEM光芒~融合數學分數概念,當分子都是1分母越大數值越小。)


(2)要心甘情願去洗!


分析-除了公平性還要有一點掌控性,根據賭博心理學「賭博時,即便你在賠錢,你的身體也會不斷生成腎上腺素和內啡肽」,而最有意思的心理是「差點就贏,差點就成功」。


所以俗話說『願賭服輸』的意思就在那個『願』字,例如在賭十八仔時,那個『願』就是『你自己』可以選擇賭大或賭小!這就是掌控性。在還沒開獎前,人的心,在總覺得自己會選到對的那一邊但又好像選錯了,在好像中了又好像沒中中搖擺~搖擺~搖擺~


但這掌控性又不能是破關條件,要不然永遠就是手最巧的破關,大家都吃土嗎!不行不行!這會大大降低參與意願,畢竟這玩具肩負著防疫期間凝聚家人向心力的重責大任!


3|發想點子 Ideate

使用材料|

Micro:bit電路板1塊

Robot:bit電路板1塊

KSB046 micro:bit 專用鋰電池擴充板

鱷魚夾電線數條

減速馬達1個

伺服馬達1個

厚度3mm雷切木板1~2塊(尺寸請按照雷切機)

強力磁鐵5塊

使用機具工具|

雷切機一台

使用網站軟體| 

MakerCase快速製作各式尺寸雷切盒svg檔

Inkscape | 雷切圖繪製svg檔,請下載符合之電腦版本
microbit makecode | 程式撰寫
microbit程式積木 | 因有劉正吉老師的負重前行才有我們的歲月靜好

根據上述分析要點,在仔細的市訪具公平性、隨機性與操控性之玩具後,『防疫在家之誰洗碗?』決定以下面三種遊戲作為原型,架構在貢寮釣魚機上來發展:

甩骰子

公平性:如骰子,六個人六個面,每面大小一樣,重量一樣,讓每個人入地獄的機會也一樣。

輪盤

隨機性:利用輪盤轉動,來創造隨機性看似你可能去洗,我也可能去洗~

射飛鏢

掌控性:也就是遊戲性!讓參與者對誰入地獄有那一絲絲掌控性。

貢寮釣魚機

新北創客PBL專案組教師教育訓練中,洪瑞雯、許志文、劉美玲、劉嘉嘉老師設計的貢寮釣魚機。


4|製作原型 Prototype

『誰來洗碗?』取貢寮釣魚機上的遊戲趣味,加以改造,達到公平性與隨機性,並陸續增程式碼,提高遊戲掌控性與聲光效果

製作prototype時先使用手邊能拿到方便修正的物品來製作,進行模型修正,所以取用廢棄厚紙板、雙面膠、包裝盒、回收泡綿、廢棄墊板。


基本構想


改造1|公平性
顯示每人甩竿次數

改造2|隨機性
一人一張卡片放置圓盤上,讓每個人的機率相等,但因為轉動時的離心力,會讓所有卡片飄向同一邊,在被壓在下面的卡面,無形就擁有了一面人行盾牌,所以將圓盤改造成輪盤狀。


改造3 | 趣味性、操控性

一代機中,玩具控制端『按B鍵』,玩具主體『做出甩竿動作』,即為『誰來洗碗?』中射飛鏢的遊戲本質,也是甩骰子中甩的動作。

為了增加趣味性與操控性,將『按B鍵』改成『甩動microbit』,另外加入開始音樂與結束音樂,讓遊戲過程更加完整。

抓到輪盤轉動與甩竿速度者得天下可以提高讓某人入地獄的機會。

micro:bit程式

加入Robotbit擴展積木:因為這次是使用Robotbit擴展板,所以在積木最下方『+擴展』按一下,再打Robotbit就會出現擴展積木,點一下加到積木庫中。

甩竿機(發射器)

輪盤機(接收器)

註一:
大部份的伺服馬達都有三條線,分別是電源線的正負極(因為伺服馬達需要較大電流,所以也是要額外供電喔),以及一條決定要轉幾度的訊號線,而對於要控制它的角度的micro:bit來說,連接控制用的腳位需要有PWM能力,也就是以數位信號模擬類比信號的技術。micro:bit只有pin3, pin4, 以及pin10這三支接腳具備此能力
另外,有用到馬達都需要再另外供電!

註二:但今天我們用的是Robotbit擴展,所以供電和馬達積木都已經在拓展積木內囉!

註二:
如果沒有使用擴展版就需加入伺服馬達積木 開啟 MakeCode 的擴展功能,從清單中找到「servo」的項目,點選加入伺服馬達積木。

5|測試 test

大BUG!我稱作『謎之甩BUG』,遊戲規則是每人可甩3次,釣中誰誰就去洗碗。所以我們想像一下,實況轉播應該是這樣,大家好,現在站在打擊壘上的是爸爸,他很漂亮的甩出了第一竿,哎呀~沒有中,現在他準備甩出第二竿、、、(程式碼如下)

所以,我心目中它應該是這樣:
正常甩竿後,玩具機執行完下竿動作(約2秒),再甩第2竿。

實際上,我的程式運作是這樣:
可以連甩1.2.3.4.5次,然後機器(每隔2秒)瘋狂執行下竿、下竿、下竿、下竿、、、的動作,像脫韁野馬完全不受控制,甩竿者到後來根本不知道自己在甩什麼(迷之甩)。

這個『謎之甩大BUG』,變成了你只要避開你的小人轉盤,馬上狂甩,就能讓『除了你自己外的人入地獄』。

修正|謎之甩BUG

拿掉暫停2000毫秒,改成加入semaphore號誌』變數。
就像事故時的單邊通行,這邊車子過去後才能開啟綠燈,讓對向車子過來。

接著你還會發現多問題可以改善,像是,你有發現,重玩的時候,甩竿面板上的計次,居然繼續累計下去?或是轉盤機上不會顯示次數,有人一直多甩!為了解決這些問題,你都可以陸續依據你遇到的問題,加入新的程式碼來解決歐~

甩竿機(發射器)

輪盤機(接收器)

如果想製作一個循環開關,也可以用Semaphore歐!

當你按鍵不夠用,想製作一個,按一下開再按一下關,的循環開關,讓一個按鍵就可以控制ON/OFF,也可以利用Semaphore,這個概念歐!

字幕:(甩竿!)誰洗?你!(爸爸怒丟,默默走向廚房~哇哈哈哈哈哈哈)

請大家關小音量,因為我笑得太大聲~
成功達成任務~

6|重新設計外觀

根據已成功測試機,重新測量馬達尺寸,個部件尺寸,負載重量,螺絲鎖孔位置,來繪製雷切svg檔