[創意百寶箱 EP18] 重現夜市反應抓棒機！快來挑戰你的反應速度！

大家好，我是樹懶老師！在這個系列中，樹懶老師將會分享一些積木創作，有些可能是複雜的機關設計，有些則是簡單的模型創作，讓你每次點開文章時就像打開了一個「創意百寶箱」，永遠都有意想不到的驚喜喔！

在夜市中，除了常見的射氣球、套圈圈等遊戲外，最近更出現了一個讓大人小孩都愛不釋手的機器，其玩法看似簡單，但能完美破關的人卻屈指可數，反而常常讓挑戰者手忙腳亂，它便是今天的主角－－反應抓棒機！

反應抓棒機的結構相當簡單，在鐵架上有數根棒子，透過電磁效應吸住棒子不掉落。而其玩法也相當簡單，開始後會隨機關閉某條電路，從而導致棒子隨機掉落，挑戰者要在棒子掉落在地板前抓住它，抓到越多棒子就能獲得越高分數！

今天就讓我們透過智高積木C系列零件 + micro:bit主控盒，不使用任何電磁鐵，僅運用簡單的物理原理與程式邏輯來重現反應抓棒機！

★準備工作

零件清單

以下是模型所需要的材料清單。

★組裝步驟

1. 將50倍行星齒輪馬達盒兩側以5x5孔正方框結合，輸出端放上30mm II軸與20T齒輪，如圖所示。

2. 將其放在8X12底盤上，位置不拘，但前方需至少保留兩排的空隙。

3. 於正方框前一排的位置，放上11孔長條作為定位。

4. 將兩個2凸單孔轉向結合器連接成Ｔ字形。

5. 將11孔長條側邊光滑面朝上，疊在步驟3的11孔長條上，側邊以2凸單孔轉向結合器連接固定。

6. 依序放上5X5正方框固定馬達短軸＞連接兩個15孔超長齒條＞放置於軌道上。

7. 為避免大家每次放的齒條位置不同，我們在11孔長條中間的孔洞加入長結合鍵，當齒條中間的連接線對齊長結合鍵就是起始位置！

8. 為避免齒條脫軌，我們運用3孔超長條、30mm軸扣鍵與長結合鍵固定前後兩側的軌道。

9. 接下來要製作棒子的放置區！將兩個5x5孔正方框結合，並在上方的5x5孔正方框左右兩側加上3x13孔超長方框，如圖所示。

10. 完成後，將其與底下的5x5孔正方框連接。

11. 現在我們要墊高模型，讓棒子有掉落空間，因此將栓扣鍵、長結合鍵依照圖示，放在15孔超長條上。

12. 將長結合鍵連接馬達機構，位置不拘。

13. 最後，將micro:bit主控盒連接在栓扣鍵上，馬達連接A插槽。

★程式編寫

程式範例：https://reurl.cc/AMR31j

1. 本模型一共有四種不同的遊戲方式(參見玩法頁面)，因此樹懶老師透過不斷改變馬達轉動的方向、速度與時間，讓齒條可以左右移動使棒子掉落。

這邊要特別提醒大家，由於每個模型都會有些許不同，因此請依實際情況調整數值！

2. 為了增加隨機性，我們要使用隨機取數的功能。每按一次A按鈕就會從1~4取一個變數，也就是從玩法1~玩法4隨機挑一個玩法。

3. 完整程式圖如下

★玩法

1. 將4個150mm I軸穿過3x13孔超長方框的側邊孔洞，位置可隨意調整，但請確保棒子掉落時不會撞到8x12底盤上。

2. 將程式傳到micro:bit主控盒，按下A按鈕，模型會隨機挑選以下四種玩法，你也可以修改程式創造新的玩法！

玩法1：左1＞右1＞左2＞右2
玩法2：右1＞左1＞右2＞左2
玩法3：左1+右1(快速)＞右2＞左2
玩法4：右1＞左1+左2(同時)＞右2

★科學原理 & 程式邏輯

本次使用到的科學原理為「齒輪與齒條」；程式邏輯為「變數」

齒輪與齒條可用以將旋轉運動變為直線運動。齒輪與齒條的原理相當簡單，當齒輪固定在一個位置上轉動時，齒條就會在齒輪的帶動下，沿著齒輪切線方向左右移動。汽車轉向功能，通常是由齒輪齒條機構所設計的。

變數是一個不固定、可改變的數值，我們運用變數不固定的特性，從1~4隨機取一個數值，讓每次的玩法都能隨機。

★後記

本次的模型創作歷程相當特別，一方面樹懶老師希望能用最簡單的零件完成，因此用齒條卡榫的方式取代電磁鐵控制，但同時也降低了隨機性(一定是最外圍先掉)。而若要完全復刻實體機器的功能，可能會需要增加更多的馬達或改變整體的結構，整個模型反而變得非常複雜。

在權衡考量後，樹懶老師還是希望保持簡單好上手，並透過程式設定四種玩法。在有限的情況下增加最多玩法，這也是一種挑戰的樂趣呢！

參考資料：

抓棒機：https://www.youtube.com/watch?v=zKiroJtG0-A

齒條：https://zh.wikipedia.org/zh-tw/齿条

課綱參考：

tm-Ⅲ-1 能經由簡單的探究與理解建立模型，且能從觀察及實驗過程中，理解到有不同模型的存在。

綜-3.樂於學習對生活事物充滿好奇與喜好探究之心，體會與感受學習的樂趣，並能主動發現問題及解決問題，持續學習。

運 r-V-3 能利用程式語言表達運算程序。

資 P-IV-1 程式語言基本概念、功能及應用。

設 k-IV-1 能了解日常科技的意涵與設計製作的基本概念。