LineFollow
循線
壹、瞭解mBot巡線感應器 Me Line Follower
Me Line Follower
mBot標準配備的巡線感應器有兩顆LED燈，可以感應地面所傳回來的反射光強度。
地面亮度高則感應燈亮起(1)、地面亮度低則感應燈熄滅(0)。
均測到黑色、兩顆燈都不亮、等於0。
測到左黑右白、左燈不亮右燈亮、等於1。
測到左白右黑、左燈亮右燈不亮、等於2。
均測到白色、兩顆燈都亮起、等於3。
動手做：
Q1 ：打開mBot機器人開關，將巡線感應器分別放在白色與黑色區域，觀察燈是否會亮？
(答案在後面)
思考一下：為了要讓機器人沿著黑線前進，而且不要脫離黑線這條軌道，你該怎麼控制機器人？
何時該前進？
何時該左轉？
何時該右轉？
討論、寫出程式：
均測到黑色、兩顆燈都不亮、等於0時，應該控制機器人直走。
測到左黑右白、左燈不亮右燈亮、等於1時，應該控制機器人左轉。
測到左白右黑、左燈亮右燈不亮、等於2時，應該控制機器人右轉。
均測到白色、兩顆燈都亮起、等於3時，表示機器人已經偏離黑線軌道。
策略：控制機器人後退回到軌道，以避免失控。
綜合以上分析，歸納出名稱為「基礎巡跡」的mBot程式，程式裡使用了一個「光感」變數，如右圖。
主程式「速度」=50%。
mBlock 5.3.0 基礎循跡程式範例
本例沒有執行光感等於3的後退，且速度為百分比。
動手做：
1. 打開mBot機器人開關，將mBot以USB線連接到電腦，把程式上傳(載入)至mBot。
2. 將mBot擺至8字圖上、巡線感應器對準黑線、按下、鬆開板載按鈕，觀察巡跡是否正確執行。
3. 若能正確執行巡跡任務，則可將速度從50%調至最快的100%，再次執行巡跡任務。
mBot內附的8字練習圖
檢視：
Q2 :將速度調到最快的100%之後，巡跡會發生什麼變化？
(答案在後面)
改良巡跡策略，上面的「基礎巡跡」程式不夠好，而且速度不能太快，勢必要加以改良。
為了減少不斷的在執行左、右轉，可以思考一下、等到快要脫軌了再來轉彎，光感等於3就是快要脫軌了，這個時候再來轉彎就行了。問題來了，等到該轉彎了，如何判斷該左轉、還是該右轉呢？這時候就需要另一個變數「上次光感」來幫忙。
當「光感」等於0,1,2時直走、「光感」等於1時「上次光感」也等於1、「光感」等於2時「上次光感」也等於2、等到「光感」等於0的時候，就可以依照所記錄的「上次光感」來決定左轉、右轉。需要轉彎時：「上次光感」等於1左轉、「上次光感」等於2右轉。
這個程式名稱為「進階巡跡」，如右圖。
mBlock5「進階巡跡」。
黑線循跡 2021_5_27 下午 02_56_21.mp4停課不停學
黑線進階循跡
以Win10_win+G錄製。
※到這個階段都做對了，恭喜您，可以開始玩創意軌道競賽了。
咦？不對，創意軌道競賽是黑底白線，這該如何改寫巡跡程式呢？
在動手把黑線巡跡改為白線巡跡之前，再來學習一件事情，控制馬達的轉速其實是允許兩輪單獨分別控制的，單獨分別控制左右輪，可以更靈活地決定轉彎的半徑幅度。
黑線巡跡改為白線巡跡。
黑線巡跡
0 直走
1 左轉
2 右轉
3
白線巡跡
0
1 右轉
2 左轉
3 直走
此時刻意不處理脫軌(等於0)的情形，以方便做後續處理(克服特殊線路會用到)。
再來，改寫白線進階巡跡：
V5白線進階巡跡
遇到0才轉彎，否則都直走。這支程式已經可以拿來跑創意軌道競賽了。
進階實驗：
Q3 ：將感應器放在黑色區，以強光照射該黑色區，則感應器是亮起或是熄滅？
(答案在後面)
創意軌道競賽場地圖
比賽場地圖版權屬於圓創力科技有限公司所有，特此聲明。
mBlock 5 完整白線巡跡主、副程式。
白線循跡 2021_5_31 上午 10_36_50.mp4停課不停學
白線進階循跡
以Win10_win+G錄製。
斷軌
使用基礎巡線方式，0直走、1左轉、2右轉，3則表示遇到斷軌。
解決方法：直走直到再度遇到黑線。
使用進階巡線方式，會造成迴轉。
直角左、右轉
使用基礎巡線方式，0直走、1左轉、2右轉，3則表示遇到斷軌或直角轉彎。
解決方法：左瞧瞧、右瞧瞧，找到黑線後再度巡線。
使用進階巡線方式，只能憑運氣，轉錯方向會造成迴轉。
十字路
使用基礎、進階巡線方式，都是0、應該會直走順利通過。
答案
Q1 ：感應器放在白色區會亮起、放在黑色區則不會亮。
Q2 ：發現機器人很容易失去控制。
Q3 ：感應器會亮起，巡線感應器是以感應地面的反射光強度來判斷地面的顏色，當強光照到地面上時、黑白色的反射光強度都會讓巡線感應器以為測到了白色，因此燈會因誤判而亮起，場地應該避免強烈日光照射，或是自製一個光罩。