Scratch:动起来吧,机器人!

​学习机器人模块主要有两个目的:

1. 小朋友可以亲眼看到自己的想法通过图形化编程的方式“告诉”机器人如何操作,机器人听话或者不听话的执行命令。激发小朋友对程序的理解和爱好。在纯编程设计的课程中增加了机器人实物的兴趣点。

2. 学习可编程机器人中传感器的概念,和现实生活中如何利用传感器来实现一些功能,对常用的物理特性有基本了解。

实践二

动起来吧,机器人!

   去年儿子过生日的时候,我送给他一个可编程机器人(参考之前的文章:图形化编程——父子俩的玩具)。尽管平时,这个玩具与其他玩具不同,被高高的放在书柜上,但是儿子一直心心念念的想着它,常常要求我和他一起玩这个自己独立操控不了的玩具。这个玩具的玩耍时间可以说变成了一种奖励,在所有的玩具中编程机器人的地位最高,吸引力最大。

为什么男孩特别喜欢可编程机器人呢?

   男孩子和女孩子的爱好区别是天性所致,大多是原生喜欢,而没有后来接触他人或者社会价值观的影响。你会看到这些爱好的简单,直接和发自内心的喜欢,你会看到他们眼睛里面放出来的光芒,你会看到脸上纯真而直接的笑容。例如汽车,飞机,武器,恐龙等之于男孩,而公主,玩具娃娃,过家家等之于女孩。

   可编程机器人对于男孩来说,不仅可以搭建,组合机器人,还可以通过遥控器,甚至自己的想法编程,实现对机器人的控制。这个实现过程带来了很强的参与感,当机器人的主人,这本身就是一件很有吸引力的事情。我送给他的可编程机器人叫做mbot,这个机器人的主要特点是:

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搭建容易

   在众多可编程机器人中,有的侧重于搭建能力的训练,例如乐高和小米,有的则是由主要的机器人模块组成,可以通过简单的组合完成机器人搭建,例如makeblock的mBot机器人。当时选择玩具的时候,儿子刚满五岁,在小积木的搭建上还不是很得心应手,我不希望积木搭建成为他接触可编程操作的一个拦路虎。但是可编程机器人又不能完全没有搭建,这样对于机器人的物理组成失去了过程的了解。出于这两方面的考虑,我选择了mbot机器人。

   在介绍过程中,家长可以用拟人的手法来告诉小朋友不同的组成部分,加深他们对机器人控制的印象。例如超声波传感器,就好比是机器人的眼睛,而mCore主板就是机器人的大脑了,在mCore主板和传感器,电机之间的连接线就好像是机器人的神经系统,用于传达指令。亲自指点,用手去触碰,这样获得的知识是不是更加印象深刻?

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支持Scratch

mBlock程序积木原则与Scratch2.0图像化编程。打开mBlock的客户端程序后,操作方式,程序功能都与Scratch2.0相同且兼容,可以互相打开,仅机器人模块类别的程序限定在mBlock中才能打开并在mBot主程序中执行。

Scratch:动起来吧,机器人!_第1张图片

写一段程序来控制机器人吧~

   目的:学习机器人模块主要有两个目的:

1. 小朋友可以亲眼看到自己的想法通过图形化编程的方式“告诉”机器人如何操作,机器人听话或者不听话的执行命令。激发小朋友对程序的理解和爱好。在纯编程设计的课程中增加了机器人实物的兴趣点。

2. 学习可编程机器人中传感器的概念,和现实生活中如何利用传感器来实现一些功能,对常用的物理特性有基本了解。

   这次我和儿子一起学习了一个输入设备,和三个输出设备:

一个输入设备就是机器人的眼睛,超声波传感器

三个输出设备就是机器人的嘴巴,灯光和四肢:嘴巴就是机器人的蜂鸣器,可以播放音乐,四肢就是它的四颗轮胎,可以行动。

   首先我们介绍一下电机驱动的程序控制,这里有两种程序模块来控制:

1. 设定两个电机同时运转,前进、后退、左转或右转;

2. 可以分别设定M1和M2电机的转速,利用不同的转速控制器机器人前进、后退、左转或右转。

   下面的一段小程序,来让机器人动起来吧,小朋友看到自己的指令生效了,特别开心。在这个动起来的基础上,可以改变速度,方向,来看看机器人是不是很听话?

Scratch:动起来吧,机器人!_第2张图片

   接下来我们我们介绍一下超声波传感器

   超声波传感器的主要功能是传回侦测的距离。传回端口1~4中超声波传感器的侦测值,所以超声波传感器可以连接在端口1~4,但出厂内建程序的默认值为端口3。

   现在我们学会了如何让机器人看到东西(获取距离),也学会了如何让机器人动起来,我们就可以设计一个自动避让障碍物的扫地机器人。

   执行流程是这样的:当超声波传感器侦测到的距离<40,那么机器人后退并左转,程序代码如下:


Scratch:动起来吧,机器人!_第3张图片

机器人动起来的效果小视频。

   除了运动模块,还可以让机器人唱歌或者亮起不同颜色的灯来,下面一段代码通过音高和节奏来演奏一段乐曲。

Scratch:动起来吧,机器人!_第4张图片

   小朋友通过图形化编程,不仅可以让控制画面,制作动画或者游戏,还可以控制电机,传感器等等现实生活中的器件。这个过程加深了他们对于程序控制和机器运作的理解,也可以激发他们对于程序学习的积极性和主动性。

程序很简单,一起让机器人动起来吧~


Scratch:动起来吧,机器人!_第5张图片

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