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比乐高机器人还好玩,边拼装边学习编程知识—小盖茨机器人小创客家庭套装体验

前言

对于家有小孩的父母,总是无时无刻不在想着如何给孩子提供更好的教育,让其青出于蓝而胜于蓝。我家儿子桥桥2013年4月生,今年五岁,上幼儿园中班。在他们班与他同龄的,现在已经有好多小孩报了各种口才表演、音乐舞蹈、跆拳道、文化课辅导等等,在有意无意专注于培养孩子的一技之长。我老婆多次和我说报个班吧,我都没有给他报,因为我不想让这么小的孩子就有文化课的压力,我只想让给他更好的家庭教育,所以自己也脑洞大开带着他做过不少买过新奇的玩具,比如用激光笔做超高倍放大镜看清水中微生物。

用手电筒做手机微距镜头,拍摄效果比买的手机微距镜头更给力。

当然变形金刚、乐高积木、遥控汽车之类的玩具也是买过很多很多,基本上都被孩子玩成残废了。但小盖茨机器人,这类专门为STEM教育设计的电子控制类产品,孩子还是第一次上手。

最开始,拿到时我还担心,他有点玩不了,后来发现,玩得还不错,至少拼装这一步自己能基本上完成50%,简直就是半个老司机。

产品第一印象

小盖茨机器人教育是全国首个机器人普及教育品牌,主要做6~16岁中小学生信息技术创新和实践活动的组织以及与学校合作开展STEM教育课程。目前,在北京、河北等地有不少学校与其有合作教学活动。只不过,这个教育机构有别与传统教育机构,他家还专门开发用于STEM教育的机器人产品。

这次试用的实际上就是他家推出的一款适合低龄学生使用的基础版机器人教学用具,还有配套的教学教程。

与现在市面上拼装类积木玩具或者智能玩具相比,这就是一个教学课程了,一共8节课,8个不同功能的机器人,如果你还想玩新花样,也可以自己组装创新。

提供的产品也是零件,不过这个零件也是更像是实验室或者研发部常见的零件,没有特别漂亮的外观设计,只有更加实用的组装拼接功能。

主要模块就是线面这几种,从左到右依次是电源组件(电池自己买的)、开关控制组件(红外线传感器模块2个、按键开关4个)、主控电路板、LED灯、两个直流电源马达。不过这个主控电路板是可以可以编程的,相当于一个小的单片机,可以进行刷程序。

从主控电路板来看,一个电源键power、一个reset键、一个start键;一个电源输入口、四路输入(A1~A4)、四路输出(B1~B4)、还有left、right电机输出口、还有一个通讯接口用于刷程序。四路输入是连接开关控制组件的,四路输出是连接LED等的。实际上上面还预留着蓝牙模块的插孔,而且两个电机输出口都是可以连接两个电机的。

电路板尽管正面做了白色绝缘保护层把线路保护了起来,背面做了胶棉粘贴,把焊脚也进行了保护,但安全性还是稍微低了一点。但这种电路板才更直观和真实,对于孩子来说,比黑盒子和固定插孔形状的拼装玩具更有吸引力,也更适合教学,让孩子从小认识一些元器件。

下面是按键开关的特写:

下面是红外线传感器模块的特写,很直观的设计,我比较喜欢这样的模块。

两个DC马达也与一般玩具的马达不同,转轴前端使用的是一个仪器设计行业通用的六棱柱,而且可以比较精准的控制转速以及方向。

当然除了主要配件,还有好多不同规格的万能板、转接快、螺丝螺帽、六棱柱,以及延长线、轮子等,就不一一介绍了。

5岁儿子实际组装的体验

实际上,这款产品尽管是以儿子体验为主的,但前期我自己也是先玩了一遍的,因为这样才好在孩子遇到问题时及时给予帮助解决。

在收到产品前,我最担心的是孩子会不会使用螺丝刀的问题,因为出于安全,我一直没让孩子上手过真正的工具,一般玩的都是低龄儿童的工具类玩具。但实际上手后,发现他学得很快,几乎看我拧了一个螺丝就知道这个螺丝刀有磁性能,拧螺丝前要把螺丝吸在螺丝刀上。

目前他能认识的字非常有限,就是1~100的数字和常见的运算符号,中文字估计也就认识100来个。孩子计划组装的是第七节教学内容——小火车机器人,相对来说是比较复杂的。

但这并不影响他读图,因为之前玩乐高、玩变形金刚都要读图,所以现在看这种3D拼装步骤基本不成问题,整个拼装过程中,我只需要帮他确认和打助手就够了。

碰到同时拧螺帽螺丝这种需要两手协调配合的情况,我自然就是他的大助理了。

可能有人觉得拧螺丝是一件很无聊的事情,实际上这是天大的误解了,这个对于锻炼孩子的动手能力非常有效,为什么这样说呢?

因为我以前做工光学实验,光学实验的一多半时间就是在调节光路拧螺丝,会拧和不会拧就是手艺问题,更是技术问题。

从另一个角度讲,按照图进行拼装,装好以后进行比较对比,也能更好培养孩子的几何立体的认知。

对于长短尺寸,这个磁性操作垫上标度尺也很给力,直接和元件一样大小,孩子要那个尺寸的,他只认识数字,比如10mm的六棱柱,他就会拿着柱子在10mm六棱柱上作比较,看是不是一样大,以确定选对了没有,对于小孩来说,非常的方便。

安装马达时马达要镜像对称安装在相同位置,这点对于小孩还是比较难的,尽管之前我给他订阅的儿童刊物专门有一期讲对称,但实物操作时,还是我提醒他,他才固定到正确位置上。从螺丝孔来看,位置做得精度比较高,基本上没有出现孔位相差较远,无法固定落实的情况。这也侧面反映出,产品看似比较不拘小节,实际上做工还是比较扎实的。

轮子的安装也是用螺丝固定,轴线上有内六角的开孔,与马达六棱柱结合也很紧密。

厂家出厂只有电池盒,需要自己配4节AA5号电池;这个个人觉得有点不环保,不如使用充电电池好,但对于玩具来讲,好处确是没电了立马换电池不影响继续玩。

简单连线,由于电路板上有黑白线的标志,以及对应位置的标识,所以孩子基本上能连个八九不离十。以上基本上就是我家孩子组装过程中能做的工作了。

组装好以后,机器人是要连接电脑刷入对应的程序的,这点孩子还不会,如果是开发出手机App版,通过蓝牙连接,我觉得他也能搞定。

机器人操控体验

先来说,小火车机器人,这款机器人的最大特点就是通过底部的两个红外传感器模块,对反光性进行测试,通过逻辑比较两边的光电反馈电压,调整两边差速,从而实现沿着指定线路前进。最初测试发现120度的弧度勉强能识别,如果是90度的转弯的话是完全识别不了,会停下来或者直接脱轨,也就马马虎虎能演示功能,体验不是很好。

具体原因可能与红外传感器的灵敏度以及识别的延迟时间与马达速度不匹配有关,不过这个是可以精细优化的,可以通过程序修改wheel的参数来实现,不过调节以后就成蜗牛速度了。因为现在最大速度设置就是(20,20),实测速度约为15cm/秒。

后来还做过一款小狗机器人。这个机器人的特点是两个耳朵使用了红外传感器模块,默认是手靠近哪边的耳朵,狗狗就会转向哪边,两边都有感应时就会向前走,不过这个红外传感器只对5cm以内的物体有感知,好在不影响功能演示,我家小姑娘也玩得很开心。

桥桥的话,对狗鼻子更感兴趣,总是想办法让狗狗爬过来,然后各种按压它的鼻子,让它摇摇晃晃在哪里后退并发出有点像狗叫的声音。

当然更深层次一点就涉及到用小盖茨家的GULC2.1程序,自己编码翻译了,这点的话个人觉得尽管我是理工科研究生学历,但上手玩这东西也是需要学习的,官方没有给教程,所以一下子也掌握不了。不过简单的编译还是做了一个,后来看到程序内存用了4.7k字节,占总内存大小的57.9%;可见作为基础款,处理器内存是非常小的,实际上他家还有更高端的处理器系列。

小结

对于这款产品来说,从我带着5岁的孩子体验来看,我觉得比较适合低龄儿童开展STEM教育使用,而且这款产品本身就是一个教学工具,如果从组装到优化把教程中的机器人都做一遍的话估计也得一个学期吧,毕竟组装以后要更好地操控,需要对程序参数进行优化,这也是这款产品最大的不同之处。其优点主要有:

1、直观的模块化设计,更像是实验室开发板,方便带着孩子真正体验在家搞科学试验的乐趣。

2、教学教程好评,图文并茂,方便低龄儿童阅读。

3、可编程设计,支持自定义开发功能。

4、工具箱设计比较好,方便零部件收纳盒组装使用。

改进建议:

1、组装成品有点丑,美工设计有待改进。最近我看到,有人在STEM教育的基础上加入了Art的教育,改叫STEAM教育;从STEAM教育的角度讲,这东西改进的空间还很大。

2、红外传感器模块似乎还是有点低端了,无论是探测距离还是灵敏度上都有点影响体验。

3、基础款没有红外遥控功能是比较鸡肋,不然可以给孩子做遥控车玩耍。

当然,作为国内为数不多的专门做机器人教育的品牌,这款产品总体上是瑕不掩瑜,值得肯定的一款产品。

欧了,本次试用到此结束,欢迎大家互动留言,以后有其他关于该产品使用的反馈事项了,我会在评论中进行留言补充。

本文由极果体验师习惯老哥原创

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  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20171226A0273B00?refer=cp_1026
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