您的位置 首页 kreess

【深度測評】9款兒童編程機器人

​能搭建的玩具種類可多瞭,但是能像樂高這樣,即搭建造型,又能有機械傳動,還能編程的,你還能想出第二個嗎?如果想要學習編程、機械相關的創造,如何選擇呢?本文來自一個計算機碩士

​能搭建的玩具種類可多瞭,但是能像樂高這樣,即搭建造型,又能有機械傳動,還能編程的,你還能想出第二個嗎?

如果想要學習編程、機械相關的創造,如何選擇呢?

本文來自一個計算機碩士媽媽,自用一年,調查1月,嘔心瀝血的報告。

全文1.2萬字,大傢一遍沒看明白,可以多看幾遍,也歡迎問我。

大傢可以先閱讀每個小節的開頭、結論和灰色字體,語言更淺顯,再根據需要,閱讀詳細說明。

雖然樂高有著無可比擬的獨特性,但是我還是想讓大傢看看,除瞭樂高以外,我們還有什麼類似的選擇。機器人,說白瞭,就是像人類一樣,有會思考的大腦(主板),有神經鏈接(連接線),有豐富的感覺(傳感器),有能量,有靈活的肌肉和骨骼(機械和動力)。而且和人類不同,機器人還可以不斷擴展自己的組件實現更多功能,所以擴展性也很重要。我選擇瞭9款比較有代表性的市面產品,大致從以下五個方面,對其進行介紹和評價。希望對大傢有幫助。

大腦(思考和匯集)

機械和動力(做出具體動作)

感知和交互(收集信息、傳遞信息)

編程

教學和幫助

01 樂高教育傢族

以前樂高教育傢族很難通過零售渠道買到,如今在京東的有道科創店鋪,可以很方便地買到。然而比起眾多的祖國版,還是價格不菲。(但是我寫文章的這幾天,這個店鋪竟然下架瞭所有商品,不知道春節後是否還會上架。)

1.1 Wedo 2.0 科學機器人套裝

官網標註,面向7歲以上孩子。2016年上市。已停產。

機械構建

配色活潑,造型可愛,適合機械入門。Wedo 2.0的配色很活潑討喜,更像一個會動,還可以簡單編程的玩具,可以拼搭各種可愛的會動的造型。

由於已經出瞭很多年瞭,各種機構的老師們已經利用這套工具,想出瞭無數種造型(然而這並不算一種優勢)。

它的塑料積木塊中,用來搭建機械傳動的組件比較多,品種也還算豐富。用來入門機械還是不錯的。

動力裝置

供電方式原始,電機數量很少。

它由兩節五號電池供電。隻有一個中型電機。

感知和交互

感知方式較少,隻能感知障礙物距離,和是否傾斜擺放。和人的交互方式也有限,隻有一個簡單的小燈和喇叭。

感知:隻有兩個傳感器,一個運動傳感器(用來探測前方距離,是否有障礙物)、一個傾斜傳感器(類似陀螺儀)。

交互:它可以閃燈,並發出特定聲音,但沒有智能顯示屏。

大腦及拓展性

簡易的主控(大腦),擴展性也弱,很難擴展更多功能。它的大腦,叫做智能集線器。拓展性很弱。主控隻有兩個插口,也就是說,隻能插兩個傳感器。

編程

編程模式簡單,不識字也能編,但是功能和擴展性也有限。

連接方式:它隻能通過藍牙,和電腦或平板連接編程。

語言:自帶的軟件,隻能進行比較簡單的編程。編程指令就像一個個方形小圖標,橫向連接在一起。想要用scratch 3.0編程(一種世界通用的兒童圖形化編程語言,有中文版官網可以在線編程),需要下載scratch link並做一些設置。

課程

網絡上的免費資源足夠入門,不需要機構課的。

免費課程:比如Wedo軟件上,就有配套的課程,包括4個主題的 12 項活動。除瞭軟件上的,官網還有提供12節額外的創客活動課程的pdf。具體可以看以下鏈接:https://legoeducation.cn/zh-cn/downloads/retiredproducts/wedo/software

書本資料:清華大學出版社,有一本老書(已經不再出版瞭),叫做Wedo 2.0樂高機器人初級教程,裡面也有20節課,可以幫助孩子入門。

總結

Wedo 2.0挺經典,被開發利用得也很充分,但是它的主板、傳感器、電機的功能都太弱瞭太原始瞭。編程方式也沒太多升級的空間,靈活度也有限。何況現在樂高教育也有替代它的升級版瞭,所以建議大傢別考慮它瞭。這款產品,淘寶上很多模仿它的祖國版(盜版),其中甚至還有聯想旗下的途道(竟然還有天貓旗艦店),想不到大公司也幹這行……不過途道似乎比樂高更瞭解國情,做瞭配套視頻課程,賣起瞭課程卡,還和什麼青少年機器人考級(後面會說)呼應。真是太懂國內傢長的心瞭……當然,其它所謂樂高老師開店出售的山寨版,價格就更便宜瞭……有的父母問我要不要買這些山寨版搭配課包的,我隻能說買個便宜,買個心理安慰(哇那麼多課程,劃算!)

1.2 MINDSTORMS頭腦風暴 EV3機器人

官網標註,面向10歲以上孩子。2013年上市的。即將停產。

機械構建

復雜機械模型的DIY工具套之王。它的配色多數是黑白灰,比較高冷風。

不過EV3可比Wedo 2.0強大多瞭,機械組件的數量和種類都豐富得多,大神們用它制作過很多牛逼哄哄的模型,可以說是DIY機械造型的王者瞭。

它還有一個很好的擴展包,叫做EV3機器人配件庫(如下圖)。

動力裝置

電機數量多,精度高,比較靈活。但是電機體積有點兒偏大,占地方。它有三臺伺服電機*。一個中型電機,兩個大型電機。(*伺服電機和普通電機不同,可以控制速度,控制開關,還可以精確控制旋轉,任意方向任意角度。)中型電機轉速更快,大型電機力量更大。EV3的這臺大型電機的插口比中型電機更豐富——除瞭軸傳動的方式,還可以直接插上塑料組件,更靈活。

可以用充電電池瞭,媽媽不用總是買五號電池瞭。

感知和交互

感知方式和交互方式都比Wedo2.0豐富。按壓控制、顏色檢測、和紅外信號發送和接收,都是Wedo沒有的。還有一個液晶顯示屏。

感知:有五個傳感器 ,一個陀螺儀傳感器(檢測傾斜和震動)、一個超聲波傳感器(檢測距離和障礙物)、一個顏色傳感器(識別物體顏色)、兩個觸動傳感器(感知壓住、碰撞、松開三種狀態,並且可以計數連續按壓次數)。還可以擴展紅外線信標,和紅外線傳感器,可以在設備間發送和接收紅外信號。比Wedo 2.0強多瞭。

交互:主控上有一塊黑白液晶顯示屏(能顯示數字和文字,還能修改程序),喇叭能播放聲音。

大腦及拓展性大腦的計算和存儲性能不錯。EV3的大腦,是迷你可編程計算機。配置ARM 9 處理器,LINUX系統,16MB閃存,64MB RAM,迷你SD-32G內存,高速USB傳輸。能存儲和記錄傳感器的數據、計算的數據。

大腦能連接較多數量的傳感器或電機。EV3的大腦(主控)上有4個傳感器接口,4個電機接口。並且還可以多臺大腦串聯(菊鏈,就是一個主大腦控制最多3個從大腦),這樣就總共能同時監測最多16個傳感器,和控制16個電機。(但是菊鏈也會帶來的控制的不便。)

編程

可以多種方式連接電腦。編程語言主要支持獨門語言,不過你可以使用scratch編程。

連接方式:可以通過USB數據線,藍牙,或WiFi的形式與電腦連接。

編程語言:圖形化編程語言robolab:EV3的編程,主要使用的圖形化編程方式是robolab。robolab比起wedo 2.0的那種簡易圖標,可以做更復雜的指令。但它和Wedo一樣,指令塊都是橫向連接的。個人覺得robolab語言通用性不夠,使用起來也不是很舒適。(如下圖)

Python的支持:EV3也支持Python編程,隻是需要安裝Visual Studio,比較麻煩。樂高自帶的編程軟件不支持直接使用Python。Scratch的支持:可以下載scratch link並做一些設置,就能連上scratch 3.0進行編程瞭。

課程

網絡上的免費資源足夠入門,不需要機構課的。大牛們的書籍尤其豐富,從入門到高階都有。

免費課程:EV3和Wedo 2.0一樣,有自帶的APP中的入門課程。官網上也有補充的免費課程。可以參考下面兩個鏈接:

https://legoeducation.cn/zh-cn/downloads/mindstorms-ev3/software#%E4%B9%90%E9%AB%98%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E7%B3%BB%E7%BB%9F

https://legoeducation.cn/zh-cn/downloads/retiredproducts/mindstorms-ev3/curriculum

書本資料:除瞭官網課程,EV3有著非常豐富的書籍教程。從入門到高階的都有。大傢去京東搜索可以搜到很多,包括五十川芳仁的書籍。

總結

從機械結構構建的角度來說,EV3絕對算是一代王者。但是,它的主控和電機體積略大,功能有點落後於時代;從編程的角度來說,它的通用性有限。它很好,可是它還是不算完美。

1.3 SPIKE科創基礎套裝 & SPIKE PRIME科創套裝

基礎套裝面向6歲以上,Prime套裝面向10歲以上。個人認為可以直接考慮Prime套裝,一步到位。2020年上市的,是Wedo 2.0的替代品。(可能同時也是EV3的替代品。)

機械構建

機械構建的潛力完勝Wedo 2.0。但是否完勝EV3還有待考證。比起Wedo2.0,從塑料組件到智能硬件,都有提升。

SPIKE在塑料組件上,有大塊的洞洞板,和大個的矩形框架,可以更快速搭建穩定的大模型。還有一些創新的小組件,用來搭建機械結構,也是很好用的。另外還有一些場景式的小組件,比如人偶,草,椅子等等。配色也很活潑。

SPIKE還有競賽拓展包出售。

動力裝置

電機完勝EV3,小巧,靈活、智能。Prime套裝有三個伺服電機,兩個中型的,一個大型的(基礎套裝隻有兩個中型的)。三臺電機的輸出動力方向,都在電機側面。並且,除瞭軸傳動的方式,還可以直接插上塑料組件,更靈活。而EV3隻有大型伺服電機有這些特性。而且這些電機總體還比EV3的更小巧,更好搭建。所以從電機的靈活性角度看,SPIKE Prime超越瞭EV3。主控也帶有一塊可拆卸的充電電池,提供能量。這點和EV3一樣。

感知和交互

傳感器的種類和性能,完勝EV3,樣子也更好看。SPIKE Prime的傳感器包括瞭距離傳感器(探測障礙物和距離,還帶有可編程白燈)、顏色傳感器(探查物體顏色)和力傳感器(可測量1公斤的壓力,並且還可以當做按壓傳感器使用)。另外,它的陀螺儀是內置在“大腦”中的瞭。從傳感器的方面,它也超越EV3瞭。主控上自帶5*5矩陣燈,自帶揚聲器。沒有EV3那樣的液晶顯示屏。但是矩陣燈其實更有利於人機交互,更適合做互動燈。

大腦及拓展性

比起EV3,主控開機更快,更小巧。插口數量也挺多。它的大腦(智能集線器),有32M內存,並且啟動時間比EV3更短,體積比EV3更小巧。

開機啟動時間比EV3小得多。SPIKE Prime的大腦(主控集線器)上有六個接口,雖然總數比EV3少兩個,但是好處在於,不分電機接口和傳感器接口瞭,都是通用的,更加靈活。

編程

和電腦的連接方式靈活。編程語言切換方便,從易到難持續升級很方便,編程友好度完勝EV3。主控可以通過藍牙,或者Micro USB連接線,與電腦連接。編程語言可以在簡易圖標編程、Scratch 3.0和Python之間靈活切換。都是樂高官方軟件支持的,省心省力!

課程

網絡上的免費資源足夠入門,不需要機構課的。SPIKE和Wedo 2.0,EV3一樣,都可以用自帶的APP上的課程入門,在官網有很多免費的補充課程。就不再贅述瞭。這些課程,幫助入門足夠瞭(不需要那些機構上萬塊的課包的)。

由於SPIKE剛上市,市面上並沒有專門針對這個套裝的書籍可以參考。不過從機械搭建的角度來說,其實很多創意和常識是通用的,所以前面提到的大牛書籍還是可以參考的。清華大學也已經出版瞭一套SPIKE入門書籍。

總結

SPIKE完勝Wedo 2.0,從電子技術角度也完勝EV3。如果你一定要買樂高系列,就選SPIKE Prime套系吧。

02 其它類似樂高的國產產品

2.1 雷諾積木

機械構建

是國產版的樂高科技組。樂高科技組都價格不菲,這套匯集瞭樂高科技組中的很多通用機械塑料組件,以及動力馬達組件。樂高原版沒有這樣的套裝,這套性價高,不過還是難逃盜版的詬病。下面不是全傢福,隻是機械組件一種擺一個給大傢看看。除瞭機械組件還有很多普通樂高塑料拼塊,一共一千多件。

動力裝置

它有好幾種不同形狀的電機和電池(和樂高官方2008年上市的電機一樣),還有紅外接收器。比起SPIKE的電機,比較古老,體積太大,還不能編程控制。

課程

坊間流傳,這套和樂高大師五十川芳仁的《樂高科技系列經典入門“虎之卷”》三冊書配套。我買瞭以後,發現配套程度也沒有100%,不過90%還是有的。但是雷諾自帶的課程和搭建手冊,就比較無聊瞭,你就隻能當個裝配工,按部就班,根本不知其所以然。偶爾參考下也罷。還是跟著五十川芳仁的虎之卷學習,比較靈活有趣,循序漸進,知其所以然。

編程

雷諾積木是不支持編程的,沒有大腦和傳感器。不過,誰說機械一定要和編程一起學呢?分開學也挺好的啊。

總結

可以嘗試。如果有SPIKE Prime套裝,可以用雷諾搭配起來使用,當作一個擴展包。並且它的配色比樂高EV3活潑,也不需要再去買EV3的主控和電機瞭。但SPIKE Prime自帶的擴展包,或許還是更好的選擇(如果不差錢且買得到的話)。

2.2 阿爾法蛋的編程機甲

機械構建

七百多塊一些類似樂高的塑料組件,可以按照官方說明搭建坦克,摩托車等8種官方形態。自由搭建也可以。

動力裝置

2個普通電機,隻能前進後退,不能精細控制旋轉。不如樂高的伺服電機。可充電鋰電池。

感知和交互

沒有。

大腦及拓展性

有一個智能主控。

編程

通過藍牙和平板電腦上的APP然後編程。非常簡易的圖形化編程,功能非常單一。

而且由於沒有任何傳感器,車子怎麼開,前進多長時間,都隻能靠孩子手動設定和嘗試,一點點的智能化都沒有。連Wedo 2.0都不如,Wedo好歹還有距離和顏色傳感器。另外,你可以用平板電腦遙控坦克的前進,就像玩具遙控車那樣。

總結

編程和智能硬件非常簡陋,沒有多少擴展性,也沒有太多長期可玩性。還不如那些祖國版的Wedo2.0。

不建議購買。

如果不差錢,樂高正版的教育套裝,是更好的選擇。但是樂高教育系列購買不便,價格昂貴,和機構捆綁厲害,也給很多“野生樂高”帶來瞭存在的理由。

不過,真的不是非樂高不可!看看後面的介紹吧。

03 其它編程教育機器人

當然啦,還是有很多真正有創意的公司的,推出瞭真正不一樣的編程、機器人方面的教育產品。在這裡舉幾個,我覺得值得談的例子。

3.1 Matalab瑪塔

最大的特點是不識字的小孩也能玩。把Wedo 2.0的那種簡易的方形指令塊,幹脆變成瞭實物積木,不需要電腦就能玩。但指令過於簡單瞭,就是讓一個小車在紙張上開來開去,唱唱歌。

連字都不認識的幼兒,去玩黏土,畫畫,折紙啥的不好嗎?硬要和編程沾邊也是毫無意義的。

3.2 Clicbot可立寶

和其它的機器人的風格完全不同,它看起來那麼萌,那麼圓潤。

在官網,你可以看到很多萌萌噠,又讓你驚嘆的視頻。我看到的時候吃瞭一驚,顛覆瞭想象,原來機器人還可以這麼玩!還可以長這樣!

機械構建

它是由一節一節圓球組成的,可以任意拼接,極為簡單方便。它還有吸盤,可以吸附在光滑的玻璃上,倒掛著走!也有四個車輪可以行駛。

動力裝置

它的每個關節,都內置舵機,可以任意扭動和旋轉,靈活度和精準度都非常高!主控內置可充電電池。不可單獨拆卸。

感知和交互

它的傳感器比較豐富,加速計,陀螺儀,手勢傳感器,壓力傳感器,觸摸傳感器,距離傳感器。而且都是內置的。它的交互模式也很智能化,機器人有面部顯示屏,可以顯示各種情緒表情。可以播放聲音、音樂。自帶攝像頭。還可以反饋你的觸摸動作,真的像個活的寵物。

大腦及拓展性

它的大腦,應該還比較聰明,但官網沒有具體參數介紹。

編程

編程非常簡單,簡直像教在人類孩子做廣播操!它通過無線路由,與手機或平板上的官方APP連接編程,不支持電腦編程。它使用谷歌blockly語言進行編程,也是圖形化編程,類似於Scratch。指令功能主要是讓機器人做各種扭轉動作,和表情,聲音,還有一個機械夾子可以用來夾住東西。它將很多復雜的智能化功能都模塊化瞭,你可輕松調用,定制你自己的個性化機器人。你可以手把手扭動它的關節,教他動作,教過後他會自動記住這個動作,生成一個指令塊。你以後隻要調用這個指令,他就會重復這個動作瞭,完全不用操心每個關節的具體轉動參數,計算機都幫你看好瞭!簡直像教在人類孩子做廣播操!

課程

它的教學資源號稱在APP上。APP上的官方視頻課程幫助入門,但都是英文語音,中文字幕的。看懂倒是沒問題,因為操作都不難,很直觀。但是課程數量較少。號稱有全球共享的創造社區,但是中文的社區資源也不多,社區用戶分享經常都使用英文分享。總體質量比較低。

教學資源、社區共享都缺少成熟的完善的管理,和中文支持。(據說他們主要做海外市場)

總結

一隻可以高度自定義的傢居智能寵物。它一定不是最終答案,但它或許代表瞭一種未來方向。它的價格不菲,高階套裝九千多,甚至遠超樂高教育套裝的價格。由於它隻有一傢公司生產和支持,我難免有些隱隱擔心,你懂得。

3.3 大疆機甲大師RoboMaster

大疆的無人機大傢都知道,大疆還有很多牛逼的科技產品,科技實力還是很強的。機甲大師RoboMaster,不但可以進行刺激的現場組團的遙控競技,還可以實現很多其它的功能。機甲大師有入門級的S1和專業級的EP兩種。EP的可擴展性更好,大學生使用都不覺得幼稚,我以EP為主進行介紹。(但是!電商平臺隻賣S1,想買EP還得去問問怎麼買。)

機械構建

官方搭建形態隻有兩種,機械臂或發射器。

發射器:它的發射器,是直接成型的。裝在兩軸機械雲臺上,可以自由轉動。可以發射水晶彈!

機械臂:它的機械臂結構,是成型的鋁合金框架相連接。搭建起來比樂高要簡易很多。因為已經成型,螺絲固定就可以。不要像樂高那樣,搭建那麼多的連桿和插銷。

它的車頂還可以拼插樂高積木,可以用樂高來拼車筐等。

當然你也可以自己用第三方硬件,制作其它形態。當然既然是第三方的,就有一些困難是需要你自己去研究解決瞭,對於新手並不容易。

動力裝置

電機豐富,性能強勁。有充電電池。它有7個電機。其中,一個是控制機械鉗子的,兩個是控制雲臺轉動的高精度舵機,4個是控制輪子的。它是四驅全向運動的車,輪子為麥克納姆輪,可以實現瞬間漂移,精準控制。它使用可充電電池。你還可以嘗試使用第三方的電機,當然對於新手來說,這可能並不是特別容易。感知和交互豐富的感知、人機交互硬件。還可以拓展。

豐富的感知器

6個打擊檢測傳感器,能感受來自不同方向的水晶彈打擊。廣角紅外發射和接收器,窄角紅外發射器:能夠發射紅外光束,並感受來自不同方向的紅外射擊。2個陀螺儀(底盤陀螺儀、雲臺陀螺儀):能夠感知雲臺和底盤的方位。

第三方傳感擴展:它不像樂高那樣,隻能使用樂高自傢的有限的幾種傳感器。它有四個接口,能連接其它開源的平臺的傳感器,為機器提供更多的知覺,讓它更加智能。(大傢可能不太瞭解開源平臺,包括Micro:Bit、Arduino、樹莓派,NVIDIA等。開源的好處就是開放而兼容,大傢都按照統一標準設計。你可以不局限於廠傢,可以自由選擇。而且這是專業的成年人,大學生都會使用的開源軟硬件平臺,非常豐富,有趣,可玩性和難度無上限。)但是,不確定是否可以在RoboMaster的圖形化編程界面直接用,而且由於是第三方的,編程難度比較大。

支持人機交互的硬件

1個攝像頭:讓控制者能夠“看到”小車所看到的畫面,支持實時的高清視頻和拍照。131張視覺標簽卡:你可以把他們貼在你想要的地方,讓你的機器看到不同的標簽就做不同的事。如自動駕駛。(自己打印,任意大小)

1個麥克風,1個揚聲器:能夠實現語音互動。21個LED燈:可編程,自由定制顯示效果。控制設備:你可以用觸屏的平板電腦、專用手柄、鍵盤和鼠標等設備來控制小車。

大腦及拓展性

它的智能主控,沒有太多要說的,因為它能實現的功能,都在別的小節說瞭。

編程

連接電腦方便。通過WiFi連接電腦或平板編程。

支持圖形化編程界面,也支持Python語言,切換方便。它的編程可以使用類似Scratch的圖形化編程(註意,是類似),或python編程。

智能化編程功能豐富,使用簡單。它的圖形化編程,將很多智能化功能都變成瞭一個簡單的語句,使用起來比較簡單,比如自動巡線,還比如:

用視覺標簽控制小車:打印視覺標簽,貼在你想要的地方,小車看到這個標簽時,就會做你讓它做的事。

用掌聲控制小車:可以識別,連拍兩下,還是連拍三下。

用人體姿勢控制小車:可以識別三種人體姿勢。

行人識別、機器人識別:能夠認出行人,或機器人。(比如可以讓他跟蹤這個行人或另一臺RoboMaster)當然,如果使用Python,還能實現更多功能,比如,同時連接和控制多臺機器人(組團跳個舞?),自由設計人機交互界面軟件(用不一樣的軟件界面來控制機器人)……

如果您使用大疆教育平臺,使用網頁端 的Rogram 編程學習工具,甚至可以用模擬器,在虛擬現實場景中,進行仿真測試,真是太酷瞭!

課程完善,從新手到高階都有支持。在S1套裝中,有30張編程挑卡,適合零基礎編程新手入門。RoboMaster軟件中,也有一些官方內置的新手到進階的課程,一步步教學,一步步跟著做,完成挑戰。入門還是沒問題的。

官方還有完善的用戶手冊,開發者手冊,不過兒童閱讀和查找會有困難,需要成年人幫忙。如果有購買大疆教育平臺,還可以看到更多課程資料。帶有仿真器的進階版,也隻要28元每月,可謂白菜價瞭。

總結

一輛酷斃瞭的智能編程戰車,幾乎無懈可擊。硬件性能強悍,軟件智能化程度很高,教育平臺的支持也做的挺不錯。從刺激的遊戲,到高階的編程,都能搞定。一個人好玩,多人多機更好玩。如果一定要挑毛病,我隻能說,先看看下面的Makeblock吧。它有超過RoboMaster的地方(當然也有不如的地方)。

3.4 Makeblock童心制物

童心制物有很多產品,全是適合教育編程的,互相兼容,任意擴展。所以,我並沒有在說它的某一個具體產品,而是說它的整個傢族。

(其中的一款入門產品)

這個傢族的產品我和孩子購買過很多,也是用過一年多瞭,再加上寫文章前又專門調查瞭足足兩個星期,所以瞭解很透徹瞭。

機械構建

它和樂高的的搭建大不相同:它的主體框架,和機械結構部分,是完全分開的構建的,完全可以使用不同材料。

先說主體結構搭建

材料自由:制作作品的主體部分時,材料完全沒有限制,可以采用的材料如:鋼結構、木板、硬紙板、塑料板、彩泥、甚至紙杯、卡紙等等……當然樂高也可以。

童心制物公司還生產瞭一款桌面級智能激光切割機,你隻要在材料上畫畫,它就能根據你的標記,來雕刻和切割材料(紙板、玻璃、塑料、木片、皮革等都可以)。你可以得到你想要材料形狀瞭。比如,設計好木片,就可拼搭任意立體結構。不過,這個切割機比較貴,體積也比普通桌面打印機大,更適合學校或機構,多人共享使用。

固定方式自由:隻要做出小洞,就可以在主體上用螺絲安裝電子部件。甚至,你用膠帶、雙面膠、繩子固定,也是可以的。你甚至可以把這些小電子元件,用腕帶戴在手腕上,固定在身上,變成可穿戴計算機呢(比如電話手表)。有沒有覺得很神奇?

再說機械結構搭建

優點:

材料靈活:和樂高的機械構建完全不同——它的機械結構,可以用木桿,或者金屬桿等較硬的材料來搭建,並用螺絲螺母銅螺柱等進行固定。

搭建靈活快速:用螺絲相互連接,能夠自由、快速地組合形態。

缺點:很難像樂高那樣,搭出多齒輪多傳動的復雜機械模型。作為機械原理本身的入門和進階,樂高更適合作為教具。但是,大多數的傢居和生活使用的設備,可能根本不需要機械裝置,或者隻需要比較簡單的機械裝置。在生活中,你極少需要設計像工業設備那樣,極其復雜精密的機械組件。靈活、智能的簡單機械結構,也很符合未來的日常應用。比如下面的智能垃圾桶,智能風扇等等。就是這類的智能傢居作品。

動力裝置

電機種類多樣、可編程智能控制。可以同時控制多臺電機。

優點

種類多樣。有伺服電機,加瞭減速箱的伺服電機,高精度舵機等等。

智能控制。這些電機,都是可以通過程序控制運行速度的。舵機還可以精確控制旋轉任意角度。

數量不限,安裝靈活。而且,你還可以連接很多個舵機,控制不同的關節部位。隻要電力足夠,電壓足夠,理論上,舵機的數量沒有上限的。它可以讓機器的每個關節靈活智能的運動,甚至可以做類似於仿生蜘蛛這樣的機器人。雖然樂高也有可編程的舵機,但是數量有限,也不夠小巧,很難靈活使用。

缺點

上手不算最簡單:安裝、使用沒有樂高的舵機那麼直觀,舵機有時需要拆開螺絲調零。使用難度上會比樂高的更大一點,但孩子們熟悉下也能學會的。

穩定性:和組件的插接沒有樂高那麼緊密。有時可能隨著運轉,螺絲或者塑料插銷會有點兒松散。如果孩子不熟悉使用,有時還可能用壞舵機。不過好在廠傢都會免費給你寄新的,不用擔心。

電力供應

它可以用五號七號電池,也可以用充電電池,形式多樣。用充電電池比較耐用不費錢。

感知和交互

它的傳感器種類非常豐富,可擴展性強。樂高有的傳感器,都是最基礎的,它有。RoboMaster有的傳感器,它也有。還有很多其它產品沒有的傳感器,它也有。比如觸摸傳感器、溫度濕度傳感器、熱運動傳感器、人體紅外傳感器、雙路巡線傳感器、指南針模塊、光線傳感器(光線明暗)、氣體傳感器、火焰傳感器等。

而且,它還和大疆的RoboMaster一樣,可以兼容各種開源平臺的硬件,你還可以繼續擴展!它的交互組件也非常豐富。比如各種形狀的燈(燈帶、矩陣燈、表情面板、萬能顯示屏等等)、音頻播放模塊、聲音感知模塊等。還可以通過小遙控器進行遙控。目前,除瞭還沒有大疆那樣的攝像頭,別的似乎無所不有。不過,你可以使用筆記本電腦的攝像頭進行圖像識別和視頻互動。

大腦及拓展性

種類多樣、小巧、智能、可擴展性強的主板。還可以很方便實現多個設備的通信和互動!它的大腦(主控板)有非常多種,並且都是通用的,兼容的。你可以選擇大塊的,也可以選擇小塊的,就像在菜市場裡買菜一樣。

這些主板大部分都自帶藍牙模塊、Wifi模塊。比如我傢的這幾塊。最小的圓形的叫做光環板,雖然個頭最小,功能卻最強大。集成瞭藍牙、陀螺儀、麥克風、Wifi、環形燈、觸摸傳感器、按鈕等很多功能。最重要的是,這些主板,可擴展性非常強。電機、傳感器多數是可以串聯後協同工作的,不受到接口數量的限制。就好像A雖然隻有兩隻手,隻能牽起B和C,但是B和C可以再用手牽住CDEF,以此類推,牽起手來就是一傢人,受同一個主板控制。而且,這些主板都非常便宜,你可以買多塊板,比如多個光環版,買那麼多做什麼呢?組隊啊,成為物聯網!

他們的通信模式也非常自由靈活,可以Mesh組網(不是Wifi哦,功耗更低)通信,也可以通過WiFi連接上廣域網後,遠程通信(哪怕身處不同國傢,兩個設備也可以通信的)。比如,在傢裡,通過點擊、晃動一臺設備,來遙控其它設備或電腦,就很有意思。

編程

編程平臺界面友好,便於升級,便於擴展。支持人工智能、人機互動。完美!

切換語言方便:它的編程平臺,是電腦上的慧編程軟件,其實就是Scratch 3.0的定制版瞭。還可以無縫切換到python。

擴展功能方便:童心制物為Scratch3.0定制瞭很多擴展包,用來實現它的硬件的功能、網絡功能、以及各種人工智能的功能。編程擴展包可謂非常豐富有趣。最重要的是,你在擴展和使用這些硬件時,技術門檻很低,因為都是童心制物自傢的硬件,他們已經開發好程序包瞭,你不需要去關註底層細節,插上後就可以直接開始編程使用瞭,對於孩子們真的太友好瞭。

人機互動方便:你可以隨時編寫一個電腦屏幕上的小遊戲,並用設備進行控制。這是其它產品目前所都沒有的功能!舉個最簡單的例子,當你用遊戲手柄,打電腦遊戲的時候,就是設備控制電腦程序呀!

魔法棒控制電腦屏幕放煙花人工智能指令塊:調用語音識別、人臉識別等功能,很方便。

課程有適合零基礎的軟件引導課、編程任務卡、在線立體搭建手冊。有適合正式系統性學習的編程造物課,以及學校的教學課程包。可以說是課程最豐富,且對於中小學生來說,形式最友好的一傢瞭。技術性文檔也很完善,非常方便隨時在線查看。

https://www.yuque.com/makeblock-help-center-zh

還可以通過各種渠道隨時Call到人工技術服務。

編程造物課是適合傢庭學習的課程,按照官方安排是兩年學完。不過我兒子由於過於癡迷,兩個月就學完瞭一年的課程。它的涉及內容很廣泛,豐富又全面。真正是授之以漁,完全覆蓋並超越瞭一些所謂的考試內容。它引導孩子不斷升級改造程序,創造新事物,並學會表達,真是太有趣瞭!我兒子對樂高從來不感冒,但是對他們傢的產品癡迷瞭一年瞭。一年當中有那麼幾個月,每天最想做的事,就是拼裝和編程,並且自己會有新想法,到瞭廢寢忘食的程度。也變得更愛做科普性,介紹性的表達瞭。隻是我還有一點兒不夠滿足,希望他們能夠將學習課程、產品都梳理的更加清晰一些。尤其是編程造物課的年課,因為銷量太低停產瞭,傢庭如何系統性入門成問題。如果你去買學校的教學課程包,傢長就需要更加有技術基礎,才好帶領孩子。

總結

非常棒,硬件軟件都非常開放、靈活,易用。搭建形態比大疆豐富的多。智能化程度也很好。但是距離完全創客自由還有一點差距。對於我這樣的計算機專業,肯研究的媽媽,會帶著自己孩子一起玩;而沒有研究,又沒有老師帶的話,就有難度瞭。但話說回來,任何一個產品,如果不自主鉆研,都無法深入學習的。

我不喜歡依賴學校或機構,希望廠傢在這方面能夠進一步改進吧。另外,它的眾多產品中,有一些沒有大疆做得好。比如我上次買瞭他的無人機,很難控制,基本上是殘廢品,但是大疆的可編程無人機肯定不會出這樣的問題。它的一些技術,還是沒有大疆那麼成熟,沒那麼極致。如果展開聊他傢的各個具體產品,又要聊上好幾篇瞭。如果大傢有興趣,歡迎投票和留言,我們年後再來聊。

04 如何選擇?

智能和機械,代表著過去和未來的高科技,必定會讓你和孩子怦然心動。

不過,如果隻是想要鍛煉創造力的話,很多玩具都可以;想要培養數感的話,很多玩具也都可以。甚至紙張、泥土都可以。不管是幼兒,還是小學乃至中學的孩子,我們創造和學習的素材都可以是多種多樣的。

樂高和編程,隻是工具中的一種。另外,雖然很多玩具可以拼搭出很多造型,但我認為,自己能夠活學活用才是最重要的。我們都不想孩子成為隻會按照圖紙裝配的裝配工。隻要有一定的先導案例幫助入門即可,是的,我們不需要跟著機構按部就班一整年才知道如何使用它!即使機構、商傢能夠拼出幾百,上千種造型,也不能代表這個玩具有多好,也不能直接轉化為孩子的創造力。邊摸索,邊學習,和傢長一起動腦,一起查資料,一起挫折一起成長,我一直認為是最好的形式。不要交錢給機構,還被當成提線木偶,沒有什麼自主性。

至於所謂的青少年機器人等級考試,我覺得真的不應該當做目的。隻是會考試,一點意義都沒有,如果真的能認真玩起來,就完全不用管考試的事,真的沒啥意義。如果有精力,不如去參加比賽,更有助於孩子的進步和成就感。樂高的FLL大賽、大疆的RoboMaster大賽,Makeblock組織的大賽等。有的比賽,個人也是可以參加的,不需要機構。如果您孩子所在的學校正好有這方面的興趣小組,那麼參加學校組織的小組當然也很好。

我認為對於一個小創客的完美支持包括:

  • 自主學習:自主探索,初步瞭解工具的使用(有可以自主、靈活使用的學習資源)。
  • 發現需求,討論問題,提出問題:在生活工作中發現和提出需求。
  • 靈活運用工具:運用多種材料、多種學科知識,並集思廣益,探索解決問題的方法。
  • 物料的支持:靈活的,可以自由搭配的創客材料包。
  • 技術的支持:使用、調試時,有充足的學習材料、說明材料和人工技術支持。
  • 進步的階梯:讓孩子學會表達,給孩子鼓勵,加入團體互相學習和挑戰(線上小組也是一種模式),也是必不可少的內容。

前三條,屬於構建前的準備;後三條,屬於構建過程。當我們買產品時,我們挑選比較符合後三條的產品,就好瞭。如果大傢看完,還不知道選哪款,不如留言跟我聊聊,或者就讓子彈飛一會兒,先別買唄。過年陪孩子看看老電影《機器人總動員Wall-E》吧。祝大傢虎年吉祥。

往期文章:

最不後悔的兒童文學清單(5-9歲)

最不後悔的兒童繪本清單(4~8歲)(自然科普、分級閱讀、經典繪本)

我們近期最愛的五款桌遊(5歲以上)

學齡兒童,簡約又好用的傢具(自用兩年分享)

本公眾號內容均系本人原創,轉載請經過本人許可並註明出處,未經許可盜用必維權到底

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

返回顶部