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樂高 Mindstorms EV3 之 LeJOS 安裝 - Mac OS 篇

閲讀次數：34550 發表時間：2014/09/25

樂高Mindstorms EV3介紹

樂高是一家很有名的積木玩具公司，生產各種簡單與套裝的積木，大人與小孩都很喜歡。不過樂高發展的機器人積木玩具，也已經有十幾年的歷史了，從第一代的RCX、第二代的NXT，到目前最新的第三代EV3，結合積木與機器人的概念，讓大家自己組裝可以控制的機器人。

目前最新的Lego Mindstorms EV3，主要分為家用版與教育版。家用版套件包含基本的主機（Brick）、馬達、感應器與零件，家用版套件可以依照官方的組裝說明，組裝十幾種不同的機器人，家用版詳細的產品介紹可以在樂高官方網站查詢；教育版比家用版多了一些感應器與零件，例如陀螺儀感應器，教育版另外有擴充套件可以選購，所以可以組裝更多不同的機器人。

Lego Mindstorms EV3還有一個非常值的討論的，就是它也可以使用Java程式控制，樂高為Mindstorms開發一套「LeJOS」平台，標題就是「Java for LEGO Mindstorms」。LeJOS提供一套可以控制機器人Java API和Eclipse Plugin，你可以把寫好的程式傳送到EV3主機（Brick），執行程式以後，機器人就會照著程式碼開始運作。LeJOS目前的版本是「0.8.1 beta」，距離正式版本已經不遠了，目前的功能也很完整，不過相關的文件比較少，所以這篇文章提供想要先試試的朋友，搶先體驗撰寫Java程式控制樂高機器人，這一篇先介紹在Mac OS平台的安裝與設定方式，下一篇會介紹Windows平台。

如果你想要體驗Java機器人程式設計，需要有這些設備：

Lego Mindstorms EV3套件（家用版或教育版都可以）
無線網路
EV3使用的USB無線網卡
Mac OS電腦
Micro SD Card（至少2GB）

下載與安裝需要的軟體

LEJOS使用Eclipse為開發工具，也為Eclipse開發一套Plugin，方便程式撰寫、傳輸與執行。因為LEJOS目前採用版本是Java SE 7，所以也要先安裝好Java SE 7 JDK。依照下列的步驟安裝需要的軟體：

下載與安裝Java SE 7 JDK

開啟Oracle官方網站準備Java SE 7 JDK。
選擇下載Java SE 7的JDK：
同意版權聲明後選擇Mac OS X x64的下載連結：
儲存與執行下載的檔案，安裝好Java SE 7 JDK。

下載與安裝LEJOS

先建立一個儲存所有檔案的資料夾，例如「MyEV3」。
開啟LEJOS官方網站準備下載。
選擇「0.8.1-beta」：
選擇「leJOS_EV3_0.8.1-beta.tar.gz」，儲存下載的檔案到MyEV3資料夾：
解壓縮上一個步驟下載的檔案。
解壓縮的「leJOS_EV3_0.8.1-beta」目錄下有一個「sd500.zip」檔案，同樣執行解壓縮的動作，產生一個「sd500.img」檔案。
「leJOS_EV3_0.8.1-beta」目錄下有一個「lejosimage.zip」檔案，同樣執行解壓縮的動作，產生「lejosimage」的目錄。
Oracle為LEJOS建立一個特別版本的Java SE Embedded 7，開啟下載網站。同意版權聲明後，選擇Java SE Embedded 7的下載連結，儲存下載的檔案到MyEV3資料夾：

下載與安裝Eclipse、LeJOS Plugin

開啟Eclipse官方網站準備下載開發工具。
選擇「Eclipse Standard」的「Mac OS X 64 Bit」下載連結：
選擇下載圖示，儲存下載的檔案到MyEV3資料夾：：
解壓縮下載的Eclipse開發工具檔案。
啟動Eclipse。
選擇Eclipse功能表「Help -> Install New Software…」:
選擇「Add」按鈕：
Name輸入「LeJOS Plugin」，Location輸入「http://lejos.sourceforge.net/tools/eclipse/plugin/ev3」，選擇「OK」:
勾選「leJOS EV3 Support」後選擇「Next」：
選擇「Next」：
同意版權聲明後選擇「Finish」：
Eclipse開始下載與安裝Plugin：
選擇「OK」：
安裝完成，選擇「Yes」重新啟動Eclipse：

建立EV3主機使用的LeJOS系統記憶卡

EV3主機已經內建一個作業系統，它是開機以後預設的作業系統；如果要使用Java程式控制EV3，需要建立一個專用的作業系統，存放在Micro SD記憶卡裡面，EV3主機的左側有一個Micro SD記憶卡的插槽，如果裡面有正確的記憶卡，開機以後就會使用記憶卡裡面的作業系統。

LeJOS作業系統需要存放在至少2GB的記憶卡（官方網站的說明是至少1GB，不過實測的結果，會發生空間不足的錯誤），所以你要先準備好一張2GB的Micro SD記憶卡，再依照下列的步驟建立LeJOS系統記憶卡：

建議先移除所有外部儲存設備，把記憶卡插入電腦的插槽。
啟動終端機，執行「diskutil list」指令，確認記憶卡的配置，例如「/dev/disk1」：
啟動「其它 -> 磁碟工具程式」，卸除剛才插入的記憶卡（不是退出）：
啟動終端機，切換資料夾到MyEV3。
準備執行清除記憶卡的工作，在終端機執行「sudo dd if=sd500.img of=/dev/disk1 bs=2m」指令，畫面不會有任何訊息，等候一段時間後，出現命令提示就表示完成工作。
複製「leJOS_EV3_0.8.1-beta/lejosimage/」資料夾下所有檔案到記憶卡，特別提醒，不是包含「lejosimage」資料夾，是資料夾下的所有檔案。
複製「ejre-7u60-fcs-b19-linux-arm-sflt-headless-07_may_2014.gz」檔案到記憶卡。
退出記憶卡。
把記憶卡插入EV3的插槽，開啟EV3的電源，系統開始執行初始化的工作，需要一些時間，請耐心等候。

設定LeJOS的無線網路

EV3套件裡面有一條USB傳輸線，可以透過它傳輸寫好的程式，不過如果是設計一些會讓機器人移動的程式，那你就得抱著電腦跟著它跑了。所以會比較建議使用無線網路傳輸的方式，會比較方便一些。目前LeJOS作業系統支援的USB無線網卡，在官方網站還沒有完整的說明，不過Edimax EW-7811Un是目前大家普遍測試過的，詳細的產品資訊請參考官方網站。

在EV3主機上的操作，都是使用面板上的按鍵，「1」是回到上一步；「2」是確認；「3」是上下左右移動：

準備好USB無線網卡後，依照下列的步驟執行設定的工作，

如果EV3已經開機，先關機後再插入USB無線網卡。
使用LeJOS開機完成後，選擇功能表的「WiFi」：
選擇你的無線基地台名稱：
輸入無線網路的密碼，選擇的密碼會顯示在最後一行：
選擇「D」完成設定（倒數第二行的右側）：
系統完成無線網路的設定後，會在畫面上顯示EV3的IP位址（畫面上第二行10.0.0.52的位置）：

第一個Java機器人程式

完成上面所有的工作後，啟動Eclipse，執行LeJOS初始化的設定：

選擇Eclipse功能表「Eclipse -> 偏好設定」。
選擇「leJOS EV3」目錄後選擇「Browse」：
選擇「MyEV3/leJOS_EV3_0.8.1-beta」目錄後選擇「打開」：
勾選「Connect to named brick」，Name輸入顯示在EV3主機上的IP位址，最後選擇「OK」完成設定：

接下來準備建立LeJOS應用程式專案：

選擇Eclipse功能表「File -> New -> Project…」。
選擇「LeJOS EV3 -> LeJOS EV3 Project」後選擇「Next」：
特別留意專案使用的JRE必須是「JavaSE-1.7」，選擇「Finish」：

建立好LeJOS應用程式專案後，在這個專案建立一個包含main方法的Java類別，名稱為「MyFirstRobot」，把程式碼修改為下面的內容：

import lejos.hardware.Sound;
import lejos.utility.Delay;

public class MyFirstRobot {

    public static void main(String[] args) {
        // 叫兩聲
        Sound.twoBeeps();
        // 休息三秒
        Delay.msDelay(3000);
        // 叫一聲
        Sound.beep();
    }

}

儲存寫好的程式，在程式碼「MyFirstRobot.java」上按滑鼠右鍵，選擇「Run As -> LeJOS EV3 Program」，Eclipse會自動包裝應用程式，傳送到EV3主機後自動執行。

參考資訊：