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教孩子编程的玩具车 mBot教育机器人

美国总统奥巴马曾在发言中说,编程教育应该和认字一样,成为基础教育的一部分。而他本人也以身作则,在编程一小时活动中,编写了一段在屏幕中显示正方形的代码,成为美国历史

美国总统奥巴马曾在发言中说,编程教育应该和认字一样,成为基础教育的一部分。而他本人也以身作则,在“编程一小时”活动中,编写了一段在屏幕中显示正方形的代码,成为美国历史上第一位会编程的总统。

“编程一小时”活动目的在于向全球青少年推广编程教育、普及计算机科学。学习编程可以培养青少年兴趣,还可以提高他们的逻辑思维能力。但枯燥的编程怎么能让孩子们开心地学习呢?下面将要介绍了这款mBot教育机器人可以寓教于乐,在玩儿中教会孩子们编程。

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▲mBot教育机器人

可编程控制 集成多种部件

mBot教育机器人是一个可编程的机器小车,适合8岁以上儿童。它以铝合金框架为基础,通过两个轮子控制前进方向和转弯。mBot机器人最重要部件是小车上方的mCORE主控板,主控板以ATMEL的AVR单片机为核心,单片机型号为ATmega328P。主控板集成多种部件,如光线传感器、红外模块、蜂鸣器、可变色LED灯等。小车可通过遥控器或手机蓝牙连接控制,也可通过程序控制自动前进。

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▲mCORE主控板

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▲mBot机器人配置和参数

模块化设计 组装方便

mBot机器人的包装非常精致,蓝色的纸盒上方印有机器小车和部件说明。打开盒子后里面并不是一个完整的小车,而是零零散散的一堆部件。看到这么多东西是不是不敢动手了?不用怕,mBot采用模块化设计,安装步骤大多就是把模块插到主控板上即可,按照说明书提示即可轻松完成。那就让我们从头开始组装吧。

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▲外包装

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▲小车部件

首先将电机安装到小车底盘上,通过螺丝固定即可。电机共有两个,分别控制小车的左右两侧轮胎,使用自攻螺丝即可将轮胎固定到电机的转轴上。下一步是安装巡线传感器和全向轮,两个模块放置在小车前方底盘上,超声波传感器放置在小车前方,全部使用螺丝固定。

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▲安装电机、轮胎和万向轮

固定后将电子连接线连接至电机和传感器上,从底盘中部掏出。将电池通过魔术贴粘在小车底盘。随后就是安装主控板了,通过铜柱和螺丝把主控板固定在底盘上方,将蓝牙模块插在主控板上。最后连接数据线,小车组装完毕,大功告成。

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▲安装超声波传感器和铜柱

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▲安装电池、主板,连接数据线

预装程序可实现避障和巡线功能

打开小车开关,按下遥控器上的“A”键即可开启手手动控制模式,遥控器上的方向按键控制小车行进方向。遥控器上的数字1-9可以设置小车速度大小,1为最慢,9为最快。

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▲遥控器

mBot机器人预装了两个任务程序,分别是自动蔽障和巡线前进。按下遥控器按钮“B”开启自动避障功能,通过超声波传感器感测前方是否有障碍物,如果发现障碍物强自动转弯。按下遥控器按钮“C”开启巡线前进功能,通过巡线传感器识别位于白色背景下的画出的黑色引导线前进,可以使用附件中的轨迹图或者自己在白纸上绘制mBot的前进方向。避障功能和寻线功能视频如下:

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▲寻线模式

 


▲寻线模式

 


▲避障模式

可视化编程 学习简单

这只是mBot机器人的基本玩儿法,它可以使用mBlock软件进行编程控制,可以通过编程实现多种功能。mBlock使用起来会不会很难呢?不用担心,mBlock使用图形化编程并且支持中文,在界面中通过拖放图形即可组成程序,将程序录到mBot上就可使用。

在这里简要介绍一些这款软件,mBlock基于为儿童设计的编程软件Scaratch2.0开发,在Scaratch2.0的图形化编程界面的基础上添加了电子模块指令,对mBot机器人进行了部分优化。

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▲mBlock可视化编程软件

可搭配模块丰富 扩展功能多

如果你只把它当做成一个小车,那就大错特错了。搭配其他模块和传感器还可以非常多的功能。例如增加数码管模块,把小车变为一个超声波测距仪,可以在屏幕上显示与障碍物的距离。增加声音传感模块,就可以使用声控开关。增加温度传感器可以测量室内温度并显示到屏幕上。增加红外探测器可以探测到周围6米范围内的人或动物产生的红外辐射,可以当做家中的报警器等。摇杆模块还可以把mBot变成一个游戏摇杆用来控制游戏。可以说,这款产品的最大局限不是产品本身,而是使用者思维上的局限。

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▲可单独选配的模块和传感器

写在最后:

mBot教育机器人寓教于乐,功能丰富多样,为孩子们提供了非常理想的编程学习环境,用来培养孩子的思维逻辑和编程兴趣再合适不过。家长会担心孩子能否学会编程,考虑到儿童的自学能力,最理想的情况下是在家长或老师的指导下学习。其实机器人在工业、医疗和生活上的应用也绝非躲避障碍物,寻线前进之类这么简单,机械工业已经完全改变了我们的生活方式。从简单的应用开始培养孩子的兴趣和思维模式,说不准未来就能成为一位了不起的工程师。至于产品缺点,唯一要说的就是套件中自带的模块不够丰富,想要使用扩展模块还要单独购买。螃蟹科技后续的文章还将会对mBot机器人的编程方法和模块扩展功能进行详细介绍,敬请期待吧。

来源:未知
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