前言
随着科技日新月异的迅猛发展,智能机器人已经开始越来越频繁地出现在我们的生活中。这让初涉世事的孩子们十分好奇,非常希望能够亲自、深入地了解一下机器人的运行原理,揭开其背后的奥秘。精明的商家也抓住了这个大好商机,纷纷推出了各类智能机器人玩具,社会办学机构也上马了智能机器人培训课程,掀起了一场轰轰烈烈的机器人热潮!
此次有幸在搞机试用平台申请到了IronBot Chap DIY 教育机器人的试用机会。此款Chap(小家伙)智能机器人由厦门匠客信息科技有限公司研制,采用拼装的方式 ,让小孩子一步步了解机器人的结构组成和简单的DIY流程,并通过形象的图形化编程让机器人动起来。通过拼装与编程的学习,让孩子了解机器人的相关知识,培养孩子的动手能力和想象力,亲自感受科技的力量与创新的魅力。
开箱晒物
IronBot Chap机器人的包装箱为礼盒样式,外面包裹着塑料密封膜,能有效抗潮防湿,在当下多雨的季节,完全不用担心纸箱会长潮发霉。包装箱以蓝白双色为主色调,采用彩色印刷,配色协调、立体感强。
包装箱正面是Chap(小家伙)智能机器人成品高清大图,可以直观了解其拼装成功后的样子,将零散的组件通过自己的努力拼成最终成品,是一件非常有成就感的事!图片上方是产品名称,它是匠客公司针对6岁左右儿童开发的一款启蒙式机器人。包装左上角是RoboSpace的LOGO,在这里可以了解匠客公司的产品和使用教程。
包装盒为天地盖式开启方式,盒子四周印有不同的图案和文字说明。顶部侧面分别列举了产品参数和6大设计优势。从中可以快速了解产品特点,但笔者最想知道的还是产品颜色,这款Chap(小家伙)智能机器人共有魅力蓝、钢铁红和蝙蝠黑三种颜色。
右侧侧面是机器人能力的简单介绍,孩子们可以通过自行拼装,了解机器人的结构组成和拼装流程;通过APP控制机器人运动,让它听从主人的指令;也可通过简易编程,让机器人按预设指令进行展示,在游戏中学习知识。
这款DIY机器人套件的主要目的就是让孩子能够亲手制造出一款机器人,在动手的过程中学习STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)知识与机器人知识。
包装盒上还提供了匠客公司的网址和微信二维码,可以通过它下载和安装APP,获取机器人拼装图文教程!
包装盒非常容易打开,向上掀起即可。打开后,最上方是一本简易的产品使用说明。
说明书为折页式设计,蓝白双色,正反面印刷,除了详细列举了产品构件类型和数量外,还对IronBot产品的使用进行了简单说明。内容中不包括拼装流程图和文字说明,需要扫描关注公司公众号,下载配套APP后,按照电子版说明书进行拼装。
说明书下面就是产品零件了。最上层是电机和履带,共包括两个速度电机、一个角度电机、四个轮子、两条履带,以及一个磁吸组件。
下面一层为拼装机器人的金属组件,包括主件、电机件、U型件、L型件、平面件等。这些组件为通用设计,上面布满了标准的螺丝孔和穿线孔,能用于拼装不同种类的机器人。
最下面一层是小零件。包括充电线、控制器模块、电池模块,以及各种规格的六角螺丝、轴承、电源线和螺丝刀等必备物品。小而杂的零件被分别放置于各种塑料袋中,并在其上进行了名称标注,方便使用时快速查找。
包装箱内的三层产品如上图所示,每个零件都被整齐地安放在塑料托架上,固定得十分牢靠,而且布局合理,基本没有空间浪费。三层结构,分工明确,方便拿取。
细节展示
IronBot Chap DIY机器人的零件共分两大类:结构零件和电子模块。结构零件又包括金属组件和连接工具;电子模块则包括主控、电机、电源和线材。下面就分别为大家展示一下各零部件的细节情况。
金属件按照形状分为主件、电机件、U型件、平面件、L型件等,其材质为606高级镁铝合金,表面采用阳极氧化处理,外观精致、结实耐用;而且密度小、重量轻,方便儿童操作。
连接件和工具包括:六角螺丝刀、轴承、手拧螺母、履带销钉、螺丝M3-5mm、螺丝M3-8mm、螺丝M3-16mm、螺丝M3-26mm数颗。六角螺丝刀外面裹有塑胶皮,为L型结构,提供上佳的操作体验;各类螺丝的螺纹完好,拼装时没遇到残次品,保证了拼装质量。
控制器模块被安放在透明的塑料盒子中,在插针和电源处留有开口,为内部电子芯片提供了可靠的安全防护。控制器提供10路控制接口,实现独立控制,保证机器人动作灵活;采用外接电源供电,配有电源插孔和电源开关,保证用电安全。控制器配有状态指示灯和蓝牙连接指示灯,可根据灯光颜色判断产品是运行或连接否正常。
电源模块同样外罩塑料保护壳,内置2000mAh的电池组,能提供3-4小时的续航时间;配有一体式输入输出接口,连接控制器时可向其供电; 插入电源线自动充电,电池电量耗尽情况下,使用9V0.2A的原装充电器至少需要3-4小时才能充满电。
Chap(小家伙)智能机器人的电机由两个速度电机和一个角度电机组成,可根据外观形态搭配使用。电机使用过程中一定要注意不能破坏其指向,标签上的箭头要对准舵盘圆点,否则会影响机器人的控制。机器人的动作全靠电机驱动,是其动力来源。
电源适配器为9V0.5A的输出,这个充电速度真心不太快。
电源线用于连接控制器和电源模块,为了不影响机器人的通行能力,电源线两端的接头设计成L形,减少空间占用。
数据延长线在电机连接线够不到控制器时,起接续作用,其首尾插孔做工扎实、连接可靠,是数据传输的有力保障。
APP简介
扫描包装箱外部的二维码,可关注RoboSpace公众号,公众号提供配套APP的下载地址。当然,也可以在应用商店中,输入APP名称,下载该软件。
APP全称为艾萨克—RoboSpace机器人控制,编程。由于本人手机为IPHONE 5S,因此只能以IOS版APP为例,为大家介绍相关功能。软件是2016年10月上线的,目前已经更新了9版,大小为46.3M,需要IOS9.0以上版本才能使用。
进入APP后,有一个界面说明演示,可跟随艾萨克分步骤熟悉主界面的各个按钮功能,让用户快速了解APP功能。
APP主界面科幻感十分强烈,四大控制按键位于界面的右方,每个按键都有相应的文字说明,一目了然。界面左下角还提供了一个探索功能,包括故事机、成语接龙、变音器等创新玩法,但内容尚需补充完善!
由于IronBot系列产品比较多,每种机器人模型的拼装方式也不同,因此需要根据产品下载对应的拼装教程。下载界面不仅提供模型拼装教程,还提供了与之搭配的表情和音乐,便于编程时使用。让拼装好的机器人可以拥有不同的外貌和能力,打造属于自己的独一无二的机器人。
IronBot Chap DIY机器人共有三种拼装形态,分别是小家伙、踢球机器人和蝙蝠车。Chap(小家伙)智能机器人是主模型,其他两种是其扩展形态,当然大家也可按照自己的创意进行任意拼装,发挥想像力拼出自己想要的机器人。
动作界面是机器人的遥控界面,各形态机器人被预设了不同的动作,让手机变身遥控器,操控Chap(小家伙)机器人展示各种动作。如果对预设动作不满意,还可对机器人进行DIY控制,调节速度电机和角度电机,让机器人实现操控人的想法,动作搭配组合完成后,可进行保存。
编程界面是通过APP的XLINK图形化编程功能,实现机器人的私人定制,让机器人实现对话、播放音乐、拍照等功能。让小孩子掌握基本的编程原理,培养其逻辑思维能力。此外,还可以为Chap(小家伙)智能机器人选择显示表情。
运行界面就是Chap(小家伙)智能机器人的最终执行状态,可接收语音指令和触摸控制,按照预设程序进行各种动作和能力的展示。
机器人拼装
Chap(小家伙)智能机器人的拼装全程由家中宝贝独立完成。由于有非常详细的图文教程,笔者仅在旁边充当递工具、找零件、送螺丝的小工。
APP中的教程非常详细,左边是高清大图,零件摆放位置、朝向等标示得十分清晰,并且图中还有文字说明;右边是所需零件列表和拼装时的注意事项。按图操作,基本不会出现差错。
以安装速度电机为例:电机件和速度电机的拼装方式,以及合体后样子,在图中显示得十分具体和详细,图中甚至提示了装入方向,比实体说明书还要直观。配合右侧的零件图,可快速从零件堆中找到所需物品进行拼装;注意事项用黄色文字标出,十分醒目,从源头扼杀安装错误。
内六角螺丝适合儿童操作,配合附带的双头扳手,拼装十分顺利。
参照教程,两个速度电机很快地拼装完成了。小公举非常认真地将四角的螺丝都拧紧了,而且认真地核对了两个电机的朝向,与教程中完成一致。通过电机的安装,发现拼装过程只要小心、细致,完全没有任何难度,只不过拧螺丝时需要一些耐心。
接下来,将两个速度电机拼装至主件上即可。金属件拼装时需要对准安装孔,合理调节上螺丝的顺序,以便于快速固定两个组件。拧好8颗螺丝后,两个速度电机很快就装好了,它们是后轮驱动源。
下一步就是安装两只前轮了。前轮属于从动轮,仅需要装上轮杆和轴承就可以了,而且左右轮对称安装,按步骤操作即可。这一步的固定方式,全靠四个手拧螺母,没有使用六角螺丝,依靠双手就可以完成拼装。
前轮安装好后,接下来开始安装后轮,装上轴承后使用四颗内六角螺丝将轮子固定在舵盘上。此时需要注意轮子的朝向,别弄错方向,以便影响成品美观。
轮子安装完成后,就可以上履带了。出厂时履带已经被调节成适当长度,只需将两端接合即可。这时,需要使用卡针将履带销钉插入履带孔中,由于担心小公举弄伤自己,笔者就带劳了。
装好履带后,还需要在履带中间安装挡板,它主要是起安全防护作用,避免发生将手指绞到履带轮中的悲剧。Chap DIY 教育机器人的安全意识还是很强的,尤其对于此类电动玩具,必须杜绝一切可能出现的危险。
安装好履带后,开始上控制器。控制器配有状态指示灯,采用立式安装,需要将指示灯与主件灯孔的位置对正。安装时,必须双手配合,由于空间小,比之前的拼装难度稍有提高,但经过前面步骤的磨炼,拼装过程也很顺利。
接下来,需要安装电源模块了。这是机厢内最后一个大型模块了,留给它的空间已经十分狭小了,但这也没能难倒拼装小能手,非常顺利地将电源模块拼装在主件上。
机器人的基座基本上完成了,就剩下顶部的角度电机了。有了前面速度电机的安装经验,角度电机轻车熟路地就装好了,不过在将其放入底座的U型件上时,遇到了小障碍。二者间空隙小,是卡扣结构,需要稍微用力才能将其卡入,在笔者的稍加指点下,也轻松完成!
最后,固定好磁吸盘,就完成了整个IronBot Chap DIY 教育机器人的拼装工作。小提示:安装磁吸盘时,需要先将上面的5mm螺丝拆下,改用8mm螺丝进行安装。
虽然拼装工作结束了,但是想让机器人动起来,还得连接数据线和电源线。由于空间狭小,且涉及安装方向,这一步的操作就由笔者亲自上阵了,按照说明书指示的方向,将电机数据线插入控制器对应针脚,最后将线缆沿金属件缝隙进行整理,保证机器人运行时不缠绕。
最后的最后,插上电源线就大功造成了。电源线两端插头一致,支持任意插拨。将多余的线缆塞入控制器和电源模块的缝隙中,全部拼装工作就彻底完成了。
装上手机,打开电源开关,IronBot Chap DIY 教育机器人的最终形态是不是很酷!
成果展示
手机通过蓝牙与Chap机器人连接,蓝牙版本为V4.0,每次开机都需要手动连接,蓝牙断开后也需要手动重连。实际使用过程,蓝牙体验不是很友好。首先,遥控距离有限,机器人跑出去稍远一些,蓝牙连接就会断开。其次,蓝牙连接要求必须联网,这是笔者在户外体验时发现的,用IPAD操控时,竟然无法连接蓝牙,必须接入WIFI或4G网络才能实现连接。
Chap机器人的动作花样很多,除了可实现前进、后退、左转、右转等常规行进外,还可以左右摆动、S形路线、绕圈等;角度电机还能控制它实现抬头、低头、昂首等操作。利益于其底部履带,Chap机器人的通行能力强,可实现跨越障碍、草地行进等功能。
当然,也可以通过编程界面,为其增加更多、更好玩的动作,实现拍照、说话、唱歌等功能,其中Chap机器人的语音识别能力也很强,可以通过麦克风向其指定的语音指令,它会作出程序中对应的动作,非常听话。
手机作为Chap机器人的大脑被固定在磁吸盘上,只能通过另外的数码设备进行操控了。大屏幕的IPAD,能下达更精准的指令,控制机器人按指定命令行进。虽然小公举也是初次接触此类机器人,但是不一会就可以熟练操作了。
通过一段小视频,来了解一下Chap机器人的能力吧!前进、后退,摇头、晃脑,舞蹈天份也不错,最后竟然还开到了草坪里(蓝牙连接断开了)!
小结:Chap机器人虽然是一款启蒙机器人,但麻雀虽小,五脏俱全,拼装、遥控、编程、语音识别等各种功能全都有所涉及,可以综合培养小孩子的动手能力、逻辑思维能力和创新意识,掌握初级的机械原理和集成电路知识,为今后学习物理等学科打下坚实基础。
变形篇之足球机器人
改造前,先在APP中下载了足球机器人的图文教程。经过初步观察,发现仅是将顶部的角度电机移至机身正前方,通过控制摆动角度,实现踢球。因此,拼装难度一颗星。
将CHAP变成足球机器人仅需添加一个L型件和一个平面件(不用也行)即可。角度电机拆卸时,可将U型件与机身固定的4颗螺丝拆下,就能保证整个电机的完整性,再次组装时可以省去不少步骤。
L型件按照教程,直接用4颗螺丝固定在车体上即可。角度电机构件固定时,笔者并未按照说明书指示,从内向外安装,而是反向上的螺丝,也顺利安装了。
这个平面件,让笔者又爱又恨,装上它可以让磁吸盘拥有更大摆幅,离地更近;但延伸出的这不到1CM的长度,却让角度电机通行能力大大受限,在跨越家中地板上的金属压条时,竟然直接卡在了上面,无法通过。最后,笔者权衡再三,还是将这个平面件拆了下来。
足球机器人的最终形态,是不是也很酷。其电机连接线和电源线的接法与CHAP机器人的连接方式一致,无需变动。
足球机器人的动作类型显得有些少,仅有前进、后退、左转、右转等基本操作,额外添加了踢球和挑衅两种新动作,这两个动作主要是角度电机来控制。
行进中的踢球,帅气的一脚。这对操控者的要求较高,由于磁吸盘较小,需要瞄得非常准才可以;而且时机也要把握好,机器人需要一定的响应时间,才能做出动作。
点球就相对容易一些了,将球摆于点球位,给机器人下达踢球指令即可。从图中可以看到,机器人踢球的力度还是不小的,小球可以滚出好远。
变形篇之蝙蝠车
蝙蝠车的改动主要集中在履带上,履带车变成了轮式车,而且车身延长,摆脱了CHAP坦克式短粗身材,整体造型更加修长、美观。此外,还拆除了顶部的角度电机,降低了车身高度,更接近于科幻片的概念车。由于涉及履带折装,拼装难度三颗星。
改造成蝙蝠车时,车体框架无需大动,只需将顶部的角度电机、前轮和履带拆下即可,然后增加两块平面件,就可以了。
改装后的车轮是不是十分像哪吒的风火轮。APP中的图文教程指出:18节履带可拼一个车轮,只需数对数量就可以了。关键是履带销钉的拆装要十分小心,建议由家长代为处理。
前轮的安装方式与CHAP机器人的前轮安装方式相同,只不过需要将固定臂加长而已。先将平面件固定在车体前端,然后在平面件内侧安装两个前轮。有了前面的安装经验,此次安装已然无需看教程了。提醒:平面件分带螺纹端和不带螺纹端,安装时需要仔细辨别。
四个车轮装好后的样子,是不是科技感十足,在其身上没有留下一点CHAP机器人的影子。
接下来,将L型件和U型件安装到指定位置就可以了,这个步骤就是拧螺丝,已经不存在任何难度了。
成品蝙蝠车大功告成,后轮驱动。由于拆除了角度电机,因此底部的接线方式发生了改变,两个速度电机的连接线分别接到一号柱和二号柱位置。这是蝙蝠车与另外两种形态不一样的地方!
蝙蝠车没有额外功能,因此它的操控方式就更为简单,仅有前进、后退、停止三档,以及左转、右转两种转向模式。由于前轮固定,没有转向系统,仅靠两个后轮反向旋转实现转弯,因此蝙蝠车的转弯半径较大,转向不灵活。
蝙蝠车由履带式变为轮式后,其通过能力也下降了许多。底部电池模块上的电源线插头成为降低通行能力的短板。笔者在家中测试时,基本无法跨越地板上的金属压条,更别说室外的崎岖路况了。
总结
通过近两周时间的试用,IronBot Chap DIY 教育机器人给笔者和家人留下了很深的印象。全家人齐上阵,共同分享成功喜悦,尤其是成品调试完成后,那呆萌的样子真是人见人爱。CHAP机器人是声、光、电结合的高科技玩具,DIY过程不仅能锻炼孩子的细致与耐心,而且还能提高其专注力和创造力;简单编程过程也能让孩子提前接触程控理念,学习计算机知识,顺应时代潮流。
虽然CHAP机器人优点多多,但笔者还是要提出几点修改意见,希望它能不断完善,好上加好!
首先,蓝牙连接体验差。不是是否因为金属件太多,导致信号变差,还是因为蓝牙为4.0低功耗版,导致连接距离不能超过5米,否则必断开连接。APP与机器人蓝牙连接时,必须接入网络(WIFI或移动网),否则无法连接。不支持双设备同时连接,手机充当机器人大脑时,就无法使用遥控功能。
其次,电源模块和控制器上的电源接线柱设计得较高,导致插上电源线,基本与车体最下沿齐平。使用履带时,不会出现通行问题,便一旦转换成轮式车,只能在平地上行驶,无法跨越障碍。
第三,控制器上的电源开关位置设计不合理。控制器为通用设计,兼容不同产品,但CHAP机器人的控制器为立式安装,开关被隐藏在两个组件中间,启闭操作不便。
最后,个性化不足。状态指示灯为绿色一种,灯光亮度不可调,缺少变化。建议加入炫彩灯光,可自定义调节灯光显示效果,户外玩耍时一定会成为最吸睛玩具。
综上所述,IronBot Chap DIY 教育机器人是一款让孩子和父母在家中就能自己动手DIY机器人,并且将DIY和编程学习相结合,寓教于乐、在游戏中学习,让枯燥的知识变得生动有趣,提升孩子的学习积极性和主动性。Chap DIY 教育机器人不仅是玩具,更是学习的好帮手。