Scratch:動(dòng)起來(lái)吧,機(jī)器人!

?學(xué)習(xí)機(jī)器人模塊主要有兩個(gè)目的:

1.?小朋友可以親眼看到自己的想法通過(guò)圖形化編程的方式“告訴”機(jī)器人如何操作,機(jī)器人聽(tīng)話或者不聽(tīng)話的執(zhí)行命令。激發(fā)小朋友對(duì)程序的理解和愛(ài)好。在純編程設(shè)計(jì)的課程中增加了機(jī)器人實(shí)物的興趣點(diǎn)。

2.?學(xué)習(xí)可編程機(jī)器人中傳感器的概念,和現(xiàn)實(shí)生活中如何利用傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)一些功能,對(duì)常用的物理特性有基本了解。

實(shí)踐二

動(dòng)起來(lái)吧,機(jī)器人!

? ?去年兒子過(guò)生日的時(shí)候,我送給他一個(gè)可編程機(jī)器人(參考之前的文章:圖形化編程——父子倆的玩具)。盡管平時(shí),這個(gè)玩具與其他玩具不同,被高高的放在書(shū)柜上,但是兒子一直心心念念的想著它,常常要求我和他一起玩這個(gè)自己獨(dú)立操控不了的玩具。這個(gè)玩具的玩耍時(shí)間可以說(shuō)變成了一種獎(jiǎng)勵(lì),在所有的玩具中編程機(jī)器人的地位最高,吸引力最大。

為什么男孩特別喜歡可編程機(jī)器人呢?

? ?男孩子和女孩子的愛(ài)好區(qū)別是天性所致,大多是原生喜歡,而沒(méi)有后來(lái)接觸他人或者社會(huì)價(jià)值觀的影響。你會(huì)看到這些愛(ài)好的簡(jiǎn)單,直接和發(fā)自內(nèi)心的喜歡,你會(huì)看到他們眼睛里面放出來(lái)的光芒,你會(huì)看到臉上純真而直接的笑容。例如汽車(chē),飛機(jī),武器,恐龍等之于男孩,而公主,玩具娃娃,過(guò)家家等之于女孩。

? ?可編程機(jī)器人對(duì)于男孩來(lái)說(shuō),不僅可以搭建,組合機(jī)器人,還可以通過(guò)遙控器,甚至自己的想法編程,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制。這個(gè)實(shí)現(xiàn)過(guò)程帶來(lái)了很強(qiáng)的參與感,當(dāng)機(jī)器人的主人,這本身就是一件很有吸引力的事情。我送給他的可編程機(jī)器人叫做mbot,這個(gè)機(jī)器人的主要特點(diǎn)是:

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搭建容易

? ?在眾多可編程機(jī)器人中,有的側(cè)重于搭建能力的訓(xùn)練,例如樂(lè)高和小米,有的則是由主要的機(jī)器人模塊組成,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的組合完成機(jī)器人搭建,例如makeblock的mBot機(jī)器人。當(dāng)時(shí)選擇玩具的時(shí)候,兒子剛滿五歲,在小積木的搭建上還不是很得心應(yīng)手,我不希望積木搭建成為他接觸可編程操作的一個(gè)攔路虎。但是可編程機(jī)器人又不能完全沒(méi)有搭建,這樣對(duì)于機(jī)器人的物理組成失去了過(guò)程的了解。出于這兩方面的考慮,我選擇了mbot機(jī)器人。

? ?在介紹過(guò)程中,家長(zhǎng)可以用擬人的手法來(lái)告訴小朋友不同的組成部分,加深他們對(duì)機(jī)器人控制的印象。例如超聲波傳感器,就好比是機(jī)器人的眼睛,而mCore主板就是機(jī)器人的大腦了,在mCore主板和傳感器,電機(jī)之間的連接線就好像是機(jī)器人的神經(jīng)系統(tǒng),用于傳達(dá)指令。親自指點(diǎn),用手去觸碰,這樣獲得的知識(shí)是不是更加印象深刻?

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支持Scratch

mBlock程序積木原則與Scratch2.0圖像化編程。打開(kāi)mBlock的客戶端程序后,操作方式,程序功能都與Scratch2.0相同且兼容,可以互相打開(kāi),僅機(jī)器人模塊類(lèi)別的程序限定在mBlock中才能打開(kāi)并在mBot主程序中執(zhí)行。

寫(xiě)一段程序來(lái)控制機(jī)器人吧~

? ?目的:學(xué)習(xí)機(jī)器人模塊主要有兩個(gè)目的:

1.?小朋友可以親眼看到自己的想法通過(guò)圖形化編程的方式“告訴”機(jī)器人如何操作,機(jī)器人聽(tīng)話或者不聽(tīng)話的執(zhí)行命令。激發(fā)小朋友對(duì)程序的理解和愛(ài)好。在純編程設(shè)計(jì)的課程中增加了機(jī)器人實(shí)物的興趣點(diǎn)。

2.?學(xué)習(xí)可編程機(jī)器人中傳感器的概念,和現(xiàn)實(shí)生活中如何利用傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)一些功能,對(duì)常用的物理特性有基本了解。

? ?這次我和兒子一起學(xué)習(xí)了一個(gè)輸入設(shè)備,和三個(gè)輸出設(shè)備:

一個(gè)輸入設(shè)備就是機(jī)器人的眼睛,超聲波傳感器;

三個(gè)輸出設(shè)備就是機(jī)器人的嘴巴,燈光和四肢:嘴巴就是機(jī)器人的蜂鳴器,可以播放音樂(lè),四肢就是它的四顆輪胎,可以行動(dòng)。

? ?首先我們介紹一下電機(jī)驅(qū)動(dòng)的程序控制,這里有兩種程序模塊來(lái)控制:

1. 設(shè)定兩個(gè)電機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn);

2. 可以分別設(shè)定M1和M2電機(jī)的轉(zhuǎn)速,利用不同的轉(zhuǎn)速控制器機(jī)器人前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。

? ?下面的一段小程序,來(lái)讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)吧,小朋友看到自己的指令生效了,特別開(kāi)心。在這個(gè)動(dòng)起來(lái)的基礎(chǔ)上,可以改變速度,方向,來(lái)看看機(jī)器人是不是很聽(tīng)話?

? ?接下來(lái)我們我們介紹一下超聲波傳感器

? ?超聲波傳感器的主要功能是傳回偵測(cè)的距離。傳回端口1~4中超聲波傳感器的偵測(cè)值,所以超聲波傳感器可以連接在端口1~4,但出廠內(nèi)建程序的默認(rèn)值為端口3。

? ?現(xiàn)在我們學(xué)會(huì)了如何讓機(jī)器人看到東西(獲取距離),也學(xué)會(huì)了如何讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái),我們就可以設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)避讓障礙物的掃地機(jī)器人。

? ?執(zhí)行流程是這樣的:當(dāng)超聲波傳感器偵測(cè)到的距離<40,那么機(jī)器人后退并左轉(zhuǎn),程序代碼如下:


機(jī)器人動(dòng)起來(lái)的效果小視頻。

? ?除了運(yùn)動(dòng)模塊,還可以讓機(jī)器人唱歌或者亮起不同顏色的燈來(lái),下面一段代碼通過(guò)音高和節(jié)奏來(lái)演奏一段樂(lè)曲。

? ?小朋友通過(guò)圖形化編程,不僅可以讓控制畫(huà)面,制作動(dòng)畫(huà)或者游戲,還可以控制電機(jī),傳感器等等現(xiàn)實(shí)生活中的器件。這個(gè)過(guò)程加深了他們對(duì)于程序控制和機(jī)器運(yùn)作的理解,也可以激發(fā)他們對(duì)于程序?qū)W習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

程序很簡(jiǎn)單,一起讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)吧~


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