【深度测评】9款儿童编程机器人
如果想要学习编程、机械相关的创造,如何选择呢?
本文来自一个计算机硕士妈妈,自用一年,调查1月,呕心沥血的报告。
图片全文1.2万字,大家一遍没看明白,可以多看几遍,也欢迎问我。大家可以先阅读每个小节的开头、结论和灰色字体,语言更浅显,再根据需要,阅读详细说明。
虽然乐高有着无可比拟的独特性,但是我还是想让大家看看,除了乐高以外,我们还有什么类似的选择。
机器人,说白了,就是像人类一样,有会思考的大脑(主板),有神经链接(连接线),有丰富的感觉(传感器),有能量,有灵活的肌肉和骨骼(机械和动力)。而且和人类不同,机器人还可以不断扩展自己的组件实现更多功能,所以扩展性也很重要。
我选择了9款比较有代表性的市面产品,大致从以下五个方面,对其进行介绍和评价。希望对大家有帮助。
大脑(思考和汇集)
机械和动力(做出具体动作)
感知和交互(收集信息、传递信息)
编程
教学和帮助
01 乐高教育家族
以前乐高教育家族很难通过零售渠道买到,如今在京东的有道科创店铺,可以很方便地买到。然而比起众多的祖国版,还是价格不菲。(但是我写文章的这几天,这个店铺竟然下架了所有商品图片,不知道春节后是否还会上架。)
1.1
Wedo 2.0 科学机器人套装
官网标注,面向7岁以上孩子。
2016年上市。已停产。
机械构建
配色活泼,造型可爱,适合机械入门。
Wedo 2.0的配色很活泼讨喜,更像一个会动,还可以简单编程的玩具,可以拼搭各种可爱的会动的造型。
由于已经出了很多年了,各种机构的老师们已经利用这套工具,想出了无数种造型(然而这并不算一种优势)。
它的塑料积木块中,用来搭建机械传动的组件比较多,品种也还算丰富。用来入门机械还是不错的。
动力装置
供电方式原始,电机数量很少。
它由两节五号电池供电。
只有一个中型电机。
感知和交互
感知方式较少,只能感知障碍物距离,和是否倾斜摆放。和人的交互方式也有限,只有一个简单的小灯和喇叭。
感知:只有两个传感器,一个运动传感器(用来探测前方距离,是否有障碍物)、一个倾斜传感器(类似陀螺仪)。
交互:它可以闪灯,并发出特定声音,但没有智能显示屏。
大脑及拓展性
简易的主控(大脑),扩展性也弱,很难扩展更多功能。
它的大脑,叫做智能集线器。拓展性很弱。主控只有两个插口,也就是说,只能插两个传感器。
编程
编程模式简单,不识字也能编,但是功能和扩展性也有限。
连接方式:它只能通过蓝牙,和电脑或平板连接编程。
语言:
自带的软件,只能进行比较简单的编程。编程指令就像一个个方形小图标,横向连接在一起。
想要用scratch 3.0编程(一种世界通用的儿童图形化编程语言,有中文版官网可以在线编程),需要下载scratch link并做一些设置。
课程
网络上的免费资源足够入门,不需要机构课的。
免费课程:比如Wedo软件上,就有配套的课程,包括4个主题的 12 项活动。除了软件上的,官网还有提供12节额外的创客活动课程的pdf。具体可以看以下链接:
https://legoeducation.cn/zh-cn/downloads/retiredproducts/wedo/software
书本资料:清华大学出版社,有一本老书(已经不再出版了),叫做Wedo 2.0乐高机器人初级教程,里面也有20节课,可以帮助孩子入门。
总结
Wedo 2.0挺经典,被开发利用得也很充分,但是它的主板、传感器、电机的功能都太弱了太原始了。编程方式也没太多升级的空间,灵活度也有限。何况现在乐高教育也有替代它的升级版了,所以建议大家别考虑它了。
这款产品,淘宝上很多模仿它的祖国版(盗版),其中甚至还有联想旗下的途道(竟然还有天猫旗舰店),想不到大公司也干这行……不过途道似乎比乐高更了解国情,做了配套视频课程,卖起了课程卡,还和什么青少年机器人考级(后面会说)呼应。真是太懂国内家长的心了……当然,其它所谓乐高老师开店出售的山寨版,价格就更便宜了……有的父母问我要不要买这些山寨版搭配课包的,我只能说买个便宜,买个心理安慰(哇那么多课程,划算!)
1.2
MINDSTORMS头脑风暴 EV3机器人
官网标注,面向10岁以上孩子。
2013年上市的。即将停产。
图片
机械构建
复杂机械模型的DIY工具套之王。
它的配色多数是黑白灰,比较高冷风。
不过EV3可比Wedo 2.0强大多了,机械组件的数量和种类都丰富得多,大神们用它制作过很多牛逼哄哄的模型,可以说是DIY机械造型的王者了。
图片
它还有一个很好的扩展包,叫做EV3机器人配件库(如下图)。
图片
动力装置
电机数量多,精度高,比较灵活。但是电机体积有点儿偏大,占地方。
它有三台伺服电机*。一个中型电机,两个大型电机。
(*伺服电机和普通电机不同,可以控制速度,控制开关,还可以精确控制旋转,任意方向任意角度。)
中型电机转速更快,大型电机力量更大。EV3的这台大型电机的插口比中型电机更丰富——除了轴传动的方式,还可以直接插上塑料组件,更灵活。
图片
可以用充电电池了,妈妈不用总是买五号电池了。
感知和交互
感知方式和交互方式都比Wedo2.0丰富。按压控制、颜色检测、和红外信号发送和接收,都是Wedo没有的。
还有一个液晶显示屏。
感知:有五个传感器 ,一个陀螺仪传感器(检测倾斜和震动)、一个超声波传感器(检测距离和障碍物)、一个颜色传感器(识别物体颜色)、两个触动传感器(感知压住、碰撞、松开三种状态,并且可以计数连续按压次数)。还可以扩展红外线信标,和红外线传感器,可以在设备间发送和接收红外信号。比Wedo 2.0强多了。
交互:主控上有一块黑白液晶显示屏(能显示数字和文字,还能修改程序),喇叭能播放声音。
大脑及拓展性
大脑的计算和存储性能不错。
EV3的大脑,是迷你可编程计算机。配置ARM 9 处理器,LINUX系统,16MB闪存,64MB RAM,迷你SD-32G内存,高速USB传输。能存储和记录传感器的数据、计算的数据。
图片
大脑能连接较多数量的传感器或电机。
EV3的大脑(主控)上有4个传感器接口,4个电机接口。并且还可以多台大脑串联(菊链,就是一个主大脑控制最多3个从大脑),这样就总共能同时监测最多16个传感器,和控制16个电机。(但是菊链也会带来的控制的不便。)
编程
可以多种方式连接电脑。
编程语言主要支持独门语言,不过你可以使用scratch编程。
连接方式:可以通过USB数据线,蓝牙,或WiFi的形式与电脑连接。
编程语言:
图形化编程语言robolab:EV3的编程,主要使用的图形化编程方式是robolab。robolab比起wedo 2.0的那种简易图标,可以做更复杂的指令。但它和Wedo一样,指令块都是横向连接的。个人觉得robolab语言通用性不够,使用起来也不是很舒适。(如下图)
图片
Python的支持:EV3也支持Python编程,只是需要安装Visual Studio,比较麻烦。乐高自带的编程软件不支持直接使用Python。
Scratch的支持:可以下载scratch link并做一些设置,就能连上scratch 3.0进行编程了。
课程
网络上的免费资源足够入门,不需要机构课的。大牛们的书籍尤其丰富,从入门到高阶都有。
免费课程:EV3和Wedo 2.0一样,有自带的APP中的入门课程。官网上也有补充的免费课程。可以参考下面两个链接:
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
书本资料:除了官网课程,EV3有着非常丰富的书籍教程。从入门到高阶的都有。大家去京东搜索可以搜到很多,包括五十川芳仁的书籍。
总结
从机械结构构建的角度来说,EV3绝对算是一代王者。
但是,它的主控和电机体积略大,功能有点落后于时代;从编程的角度来说,它的通用性有限。
它很好,可是它还是不算完美。
1.3
SPIKE科创基础套装 & SPIKE PRIME科创套装
基础套装面向6岁以上,Prime套装面向10岁以上。
个人认为可以直接考虑Prime套装,一步到位。
2020年上市的,是Wedo 2.0的替代品。(可能同时也是EV3的替代品。)
图片
机械构建
机械构建的潜力完胜Wedo 2.0。但是否完胜EV3还有待考证。
比起Wedo2.0,从塑料组件到智能硬件,都有提升。
SPIKE在塑料组件上,有大块的洞洞板,和大个的矩形框架,可以更快速搭建稳定的大模型。还有一些创新的小组件,用来搭建机械结构,也是很好用的。另外还有一些场景式的小组件,比如人偶,草,椅子等等。配色也很活泼。
图片
图片
SPIKE还有竞赛拓展包出售。
图片
动力装置
电机完胜EV3,小巧,灵活、智能。
Prime套装有三个伺服电机,两个中型的,一个大型的(基础套装只有两个中型的)。
三台电机的输出动力方向,都在电机侧面。并且,除了轴传动的方式,还可以直接插上塑料组件,更灵活。而EV3只有大型伺服电机有这些特性。
而且这些电机总体还比EV3的更小巧,更好搭建。
所以从电机的灵活性角度看,SPIKE Prime超越了EV3。
主控也带有一块可拆卸的充电电池,提供能量。这点和EV3一样。
图片
感知和交互
传感器的种类和性能,完胜EV3,样子也更好看。
SPIKE Prime的传感器包括了距离传感器(探测障碍物和距离,还带有可编程白灯)、颜色传感器(探查物体颜色)和力传感器(可测量1公斤的压力,并且还可以当做按压传感器使用)。另外,它的陀螺仪是内置在“大脑”中的了。从传感器的方面,它也超越EV3了。
主控上自带5*5矩阵灯,自带扬声器。没有EV3那样的液晶显示屏。但是矩阵灯其实更有利于人机交互,更适合做互动灯。
大脑及拓展性
比起EV3,主控开机更快,更小巧。插口数量也挺多。
它的大脑(智能集线器),有32M内存,并且启动时间比EV3更短,体积比EV3更小巧。
开机启动时间比EV3小得多。
SPIKE Prime的大脑(主控集线器)上有六个接口,虽然总数比EV3少两个,但是好处在于,不分电机接口和传感器接口了,都是通用的,更加灵活。
编程
和电脑的连接方式灵活。编程语言切换方便,从易到难持续升级很方便,编程友好度完胜EV3。
主控可以通过蓝牙,或者Micro USB连接线,与电脑连接。
编程语言可以在简易图标编程、Scratch 3.0和Python之间灵活切换。都是乐高官方软件支持的,省心省力!
图片
课程
网络上的免费资源足够入门,不需要机构课的。
SPIKE和Wedo 2.0,EV3一样,都可以用自带的APP上的课程入门,在官网有很多免费的补充课程。就不再赘述了。这些课程,帮助入门足够了(不需要那些机构上万块的课包的)。
图片
由于SPIKE刚上市,市面上并没有专门针对这个套装的书籍可以参考。不过从机械搭建的角度来说,其实很多创意和常识是通用的,所以前面提到的大牛书籍还是可以参考的。
清华大学也已经出版了一套SPIKE入门书籍。
总结
SPIKE完胜Wedo 2.0,从电子技术角度也完胜EV3。
如果你一定要买乐高系列,就选SPIKE Prime套系吧。
图片
02 其它类似乐高的国产产品
2.1
雷诺积木
图片
机械构建
是国产版的乐高科技组。乐高科技组都价格不菲,这套汇集了乐高科技组中的很多通用机械塑料组件,以及动力马达组件。乐高原版没有这样的套装,这套性价高,不过还是难逃盗版的诟病。
下面不是全家福,只是机械组件一种摆一个给大家看看。除了机械组件还有很多普通乐高塑料拼块,一共一千多件。
图片
动力装置
它有好几种不同形状的电机和电池(和乐高官方2008年上市的电机一样),还有红外接收器。比起SPIKE的电机,比较古老,体积太大,还不能编程控制。
图片
课程
坊间流传,这套和乐高大师五十川芳仁的《乐高科技系列经典入门“虎之卷”》三册书配套。我买了以后,发现配套程度也没有100%,不过90%还是有的。
但是雷诺自带的课程和搭建手册,就比较无聊了,你就只能当个装配工,按部就班,根本不知其所以然。偶尔参考下也罢。
还是跟着五十川芳仁的虎之卷学习,比较灵活有趣,循序渐进,知其所以然。
图片
图片
图片
编程
雷诺积木是不支持编程的,没有大脑和传感器。不过,谁说机械一定要和编程一起学呢?分开学也挺好的啊。
总结
可以尝试。如果有SPIKE Prime套装,可以用雷诺搭配起来使用,当作一个扩展包。并且它的配色比乐高EV3活泼,也不需要再去买EV3的主控和电机了。
但SPIKE Prime自带的扩展包,或许还是更好的选择(如果不差钱且买得到的话图片)。
2.2
阿尔法蛋的编程机甲
机械构建
七百多块一些类似乐高的塑料组件,可以按照官方说明搭建坦克,摩托车等8种官方形态。自由搭建也可以。
图片
动力装置
2个普通电机,只能前进后退,不能精细控制旋转。不如乐高的伺服电机。
可充电锂电池。
感知和交互
没有。
大脑及拓展性
有一个智能主控。
编程
通过蓝牙和平板电脑上的APP然后编程。
非常简易的图形化编程,功能非常单一。
图片
而且由于没有任何传感器,车子怎么开,前进多长时间,都只能靠孩子手动设定和尝试,一点点的智能化都没有。连Wedo 2.0都不如,Wedo好歹还有距离和颜色传感器。
另外,你可以用平板电脑遥控坦克的前进,就像玩具遥控车那样。
图片
总结
编程和智能硬件非常简陋,没有多少扩展性,也没有太多长期可玩性。
还不如那些祖国版的Wedo2.0。不建议购买。
如果不差钱,乐高正版的教育套装,是更好的选择。但是乐高教育系列购买不便,价格昂贵,和机构捆绑厉害,也给很多“野生乐高”带来了存在的理由。
不过,真的不是非乐高不可!看看后面的介绍吧。
图片
03 其它编程教育机器人
当然啦,还是有很多真正有创意的公司的,推出了真正不一样的编程、机器人方面的教育产品。在这里举几个,我觉得值得谈的例子。
3.1
Matalab玛塔
图片
最大的特点是不识字的小孩也能玩。
把Wedo 2.0的那种简易的方形指令块,干脆变成了实物积木,不需要电脑就能玩。但指令过于简单了,就是让一个小车在纸张上开来开去,唱唱歌。
连字都不认识的幼儿,去玩黏土,画画,折纸啥的不好吗?硬要和编程沾边也是毫无意义的。
3.2
Clicbot可立宝
图片
和其它的机器人的风格完全不同,它看起来那么萌,那么圆润。在官网,你可以看到很多萌萌哒,又让你惊叹的视频。我看到的时候吃了一惊,颠覆了想象,原来机器人还可以这么玩!还可以长这样!
机械构建
图片
它是由一节一节圆球组成的,可以任意拼接,极为简单方便。
它还有吸盘,可以吸附在光滑的玻璃上,倒挂着走!
也有四个车轮可以行驶。
动力装置
它的每个关节,都内置舵机,可以任意扭动和旋转,灵活度和精准度都非常高!
主控内置可充电电池。不可单独拆卸。
感知和交互
它的传感器比较丰富,加速计,陀螺仪,手势传感器,压力传感器,触摸传感器,距离传感器。而且都是内置的。
它的交互模式也很智能化,机器人有面部显示屏,可以显示各种情绪表情。可以播放声音、音乐。自带摄像头。还可以反馈你的触摸动作,真的像个活的宠物。
图片
大脑及拓展性
它的大脑,应该还比较聪明,但官网没有具体参数介绍。
编程
编程非常简单,简直像教在人类孩子做广播操!
它通过无线路由,与手机或平板上的官方APP连接编程,不支持电脑编程。
它使用谷歌blockly语言进行编程,也是图形化编程,类似于Scratch。
指令功能主要是让机器人做各种扭转动作,和表情,声音,还有一个机械夹子可以用来夹住东西。
它将很多复杂的智能化功能都模块化了,你可轻松调用,定制你自己的个性化机器人。你可以手把手扭动它的关节,教他动作,教过后他会自动记住这个动作,生成一个指令块。你以后只要调用这个指令,他就会重复这个动作了,完全不用操心每个关节的具体转动参数,计算机都帮你看好了!简直像教在人类孩子做广播操!
课程
它的教学资源号称在APP上。
APP上的官方视频课程帮助入门,但都是英文语音,中文字幕的。看懂倒是没问题,因为操作都不难,很直观。但是课程数量较少。
号称有全球共享的创造社区,但是中文的社区资源也不多,社区用户分享经常都使用英文分享。总体质量比较低。
教学资源、社区共享都缺少成熟的完善的管理,和中文支持。(据说他们主要做海外市场)
总结
一只可以高度自定义的家居智能宠物。
它一定不是最终答案,但它或许代表了一种未来方向。
它的价格不菲,高阶套装九千多,甚至远超乐高教育套装的价格。
由于它只有一家公司生产和支持,我难免有些隐隐担心,你懂得。
3.3
大疆机甲大师RoboMaster
大疆的无人机大家都知道,大疆还有很多牛逼的科技产品,科技实力还是很强的。
机甲大师RoboMaster,不但可以进行刺激的现场组团的遥控竞技,还可以实现很多其它的功能。
机甲大师有入门级的S1和专业级的EP两种。EP的可扩展性更好,大学生使用都不觉得幼稚,我以EP为主进行介绍。(但是!电商平台只卖S1,想买EP还得去问问怎么买。)
机械构建
官方搭建形态只有两种,机械臂或发射器。
发射器:它的发射器,是直接成型的。装在两轴机械云台上,可以自由转动。可以发射水晶弹!
机械臂:它的机械臂结构,是成型的铝合金框架相连接。搭建起来比乐高要简易很多。因为已经成型,螺丝固定就可以。不要像乐高那样,搭建那么多的连杆和插销。
它的车顶还可以拼插乐高积木,可以用乐高来拼车筐等。
当然你也可以自己用第三方硬件,制作其它形态。当然既然是第三方的,就有一些困难是需要你自己去研究解决了,对于新手并不容易。
动力装置
电机丰富,性能强劲。有充电电池。
它有7个电机。其中,一个是控制机械钳子的,两个是控制云台转动的高精度舵机,4个是控制轮子的。
它是四驱全向运动的车,轮子为麦克纳姆轮,可以实现瞬间漂移,精准控制。
它使用可充电电池。
你还可以尝试使用第三方的电机,当然对于新手来说,这可能并不是特别容易。
感知和交互
丰富的感知、人机交互硬件。还可以拓展。
丰富的感知器:
6个打击检测传感器,能感受来自不同方向的水晶弹打击。
广角红外发射和接收器,窄角红外发射器:能够发射红外光束,并感受来自不同方向的红外射击。
2个陀螺仪(底盘陀螺仪、云台陀螺仪):能够感知云台和底盘的方位。
图片
第三方传感扩展:它不像乐高那样,只能使用乐高自家的有限的几种传感器。它有四个接口,能连接其它开源的平台的传感器,为机器提供更多的知觉,让它更加智能。(大家可能不太了解开源平台,包括 Micro:Bit、Arduino、树莓派,NVIDIA等。开源的好处就是开放而兼容,大家都按照统一标准设计。你可以不局限于厂家,可以自由选择。而且这是专业的成年人,大学生都会使用的开源软硬件平台,非常丰富,有趣,可玩性和难度无上限。)但是,不确定是否可以在RoboMaster的图形化编程界面直接用,而且由于是第三方的,编程难度比较大。
支持人机交互的硬件:
1个摄像头:让控制者能够“看到”小车所看到的画面,支持实时的高清视频和拍照。
131张视觉标签卡:你可以把他们贴在你想要的地方,让你的机器看到不同的标签就做不同的事。如自动驾驶。(自己打印,任意大小)
1个麦克风,1个扬声器:能够实现语音互动。
21个LED灯:可编程,自由定制显示效果。
控制设备:你可以用触屏的平板电脑、专用手柄、键盘和鼠标等设备来控制小车。
大脑及拓展性
它的智能主控,没有太多要说的,因为它能实现的功能,都在别的小节说了。
编程
连接电脑方便。
通过WiFi连接电脑或平板编程。
支持图形化编程界面,也支持Python语言,切换方便。
它的编程可以使用类似Scratch的图形化编程(注意,是类似),或python编程。
智能化编程功能丰富,使用简单。
它的图形化编程,将很多智能化功能都变成了一个简单的语句,使用起来比较简单,比如自动巡线,还比如:
用视觉标签控制小车:打印视觉标签,贴在你想要的地方,小车看到这个标签时,就会做你让它做的事。
用掌声控制小车:可以识别,连拍两下,还是连拍三下。
用人体姿势控制小车:可以识别三种人体姿势。
行人识别、机器人识别:能够认出行人,或机器人。(比如可以让他跟踪这个行人或另一台RoboMaster)
当然,如果使用Python,还能实现更多功能,比如,同时连接和控制多台机器人(组团跳个舞?),自由设计人机交互界面软件(用不一样的软件界面来控制机器人)……
如果您使用大疆教育平台,使用网页端 的Rogram 编程学习工具,甚至可以用模拟器,在虚拟现实场景中,进行仿真测试,真是太酷了!
课程
完善,从新手到高阶都有支持。
在S1套装中,有30张编程挑卡,适合零基础编程新手入门。
RoboMaster软件中,也有一些官方内置的新手到进阶的课程,一步步教学,一步步跟着做,完成挑战。入门还是没问题的。
官方还有完善的用户手册,开发者手册,不过儿童阅读和查找会有困难,需要成年人帮忙。
如果有购买大疆教育平台,还可以看到更多课程资料。带有仿真器的进阶版,也只要28元每月,可谓白菜价了。
总结
一辆酷毙了的智能编程战车,几乎无懈可击。
硬件性能强悍,软件智能化程度很高,教育平台的支持也做的挺不错。
从刺激的游戏,到高阶的编程,都能搞定。一个人好玩,多人多机更好玩。
如果一定要挑毛病,我只能说,先看看下面的Makeblock吧。它有超过RoboMaster的地方(当然也有不如的地方)。
3.4
Makeblock童心制物
童心制物有很多产品,全是适合教育编程的,互相兼容,任意扩展。所以,我并没有在说它的某一个具体产品,而是说它的整个家族。
图片
(其中的一款入门产品)
这个家族的产品我和孩子购买过很多,也是用过一年多了,再加上写文章前又专门调查了足足两个星期,所以了解很透彻了。
机械构建
它和乐高的的搭建大不相同:它的主体框架,和机械结构部分,是完全分开的构建的,完全可以使用不同材料。
先说主体结构搭建:
材料自由:制作作品的主体部分时,材料完全没有限制,可以采用的材料如:钢结构、木板、硬纸板、塑料板、彩泥、甚至纸杯、卡纸等等……当然乐高也可以。
图片
童心制物公司还生产了一款桌面级智能激光切割机,你只要在材料上画画,它就能根据你的标记,来雕刻和切割材料(纸板、玻璃、塑料、木片、皮革等都可以)。你可以得到你想要材料形状了。比如,设计好木片,就可拼搭任意立体结构。不过,这个切割机比较贵,体积也比普通桌面打印机大,更适合学校或机构,多人共享使用。
固定方式自由:只要做出小洞,就可以在主体上用螺丝安装电子部件。甚至,你用胶带、双面胶、绳子固定,也是可以的。
你甚至可以把这些小电子元件,用腕带戴在手腕上,固定在身上,变成可穿戴计算机呢(比如电话手表)。有没有觉得很神奇?
再说机械结构搭建:
优点:
材料灵活:和乐高的机械构建完全不同——它的机械结构,可以用木杆,或者金属杆等较硬的材料来搭建,并用螺丝螺母铜螺柱等进行固定。
搭建灵活快速:用螺丝相互连接,能够自由、快速地组合形态。
缺点:
很难像乐高那样,搭出多齿轮多传动的复杂机械模型。作为机械原理本身的入门和进阶,乐高更适合作为教具。
但是,大多数的家居和生活使用的设备,可能根本不需要机械装置,或者只需要比较简单的机械装置。在生活中,你极少需要设计像工业设备那样,极其复杂精密的机械组件。灵活、智能的简单机械结构,也很符合未来的日常应用。
比如下面的智能垃圾桶,智能风扇等等。就是这类的智能家居作品。
动力装置
电机种类多样、可编程智能控制。可以同时控制多台电机。
优点:
种类多样。有伺服电机,加了减速箱的伺服电机,高精度舵机等等。
智能控制。这些电机,都是可以通过程序控制运行速度的。舵机还可以精确控制旋转任意角度。
数量不限,安装灵活。而且,你还可以连接很多个舵机,控制不同的关节部位。只要电力足够,电压足够,理论上,舵机的数量没有上限的。它可以让机器的每个关节灵活智能的运动,甚至可以做类似于仿生蜘蛛这样的机器人。虽然乐高也有可编程的舵机,但是数量有限,也不够小巧,很难灵活使用。
缺点:
上手不算最简单:安装、使用没有乐高的舵机那么直观,舵机有时需要拆开螺丝调零。使用难度上会比乐高的更大一点,但孩子们熟悉下也能学会的。
稳定性:和组件的插接没有乐高那么紧密。有时可能随着运转,螺丝或者塑料插销会有点儿松散。如果孩子不熟悉使用,有时还可能用坏舵机。不过好在厂家都会免费给你寄新的,不用担心。
电力供应:
它可以用五号七号电池,也可以用充电电池,形式多样。用充电电池比较耐用不费钱。
感知和交互
它的传感器种类非常丰富,可扩展性强。
乐高有的传感器,都是最基础的,它有。RoboMaster有的传感器,它也有。还有很多其它产品没有的传感器,它也有。
比如触摸传感器、温度湿度传感器、热运动传感器、人体红外传感器、双路巡线传感器、指南针模块、光线传感器(光线明暗)、气体传感器、火焰传感器等。
而且,它还和大疆的RoboMaster一样,可以兼容各种开源平台的硬件,你还可以继续扩展!
它的交互组件也非常丰富。
比如各种形状的灯(灯带、矩阵灯、表情面板、万能显示屏等等)、音频播放模块、声音感知模块等。
还可以通过小遥控器进行遥控。
目前,除了还没有大疆那样的摄像头,别的似乎无所不有。不过,你可以使用笔记本电脑的摄像头进行图像识别和视频互动。
大脑及拓展性
种类多样、小巧、智能、可扩展性强的主板。
还可以很方便实现多个设备的通信和互动!
它的大脑(主控板)有非常多种,并且都是通用的,兼容的。你可以选择大块的,也可以选择小块的,就像在菜市场里买菜一样。
图片
这些主板大部分都自带蓝牙模块、Wifi模块。比如我家的这几块。最小的圆形的叫做光环板,虽然个头最小,功能却最强大。集成了蓝牙、陀螺仪、麦克风、Wifi、环形灯、触摸传感器、按钮等很多功能。
最重要的是,这些主板,可扩展性非常强。电机、传感器多数是可以串联后协同工作的,不受到接口数量的限制。就好像A虽然只有两只手,只能牵起B和C,但是B和C可以再用手牵住CDEF,以此类推,牵起手来就是一家人,受同一个主板控制。
而且,这些主板都非常便宜,你可以买多块板,比如多个光环版,买那么多做什么呢?组队啊,成为物联网!
他们的通信模式也非常自由灵活,可以Mesh组网(不是Wifi哦,功耗更低)通信,也可以通过WiFi连接上广域网后,远程通信(哪怕身处不同国家,两个设备也可以通信的)。比如,在家里,通过点击、晃动一台设备,来遥控其它设备或电脑,就很有意思。
编程
编程平台界面友好,便于升级,便于扩展。支持人工智能、人机互动。完美!
切换语言方便:它的编程平台,是电脑上的慧编程软件,其实就是Scratch 3.0的定制版了。还可以无缝切换到python。
扩展功能方便:童心制物为Scratch3.0定制了很多扩展包,用来实现它的硬件的功能、网络功能、以及各种人工智能的功能。编程扩展包可谓非常丰富有趣。
最重要的是,你在扩展和使用这些硬件时,技术门槛很低,因为都是童心制物自家的硬件,他们已经开发好程序包了,你不需要去关注底层细节,插上后就可以直接开始编程使用了,对于孩子们真的太友好了。
人机互动方便:你可以随时编写一个电脑屏幕上的小游戏,并用设备进行控制。这是其它产品目前所都没有的功能!举个最简单的例子,当你用游戏手柄,打电脑游戏的时候,就是设备控制电脑程序呀!
图片
魔法棒控制电脑屏幕放烟花
人工智能指令块:调用语音识别、人脸识别等功能,很方便。
课程
有适合零基础的软件引导课、编程任务卡、在线立体搭建手册。有适合正式系统性学习的编程造物课,以及学校的教学课程包。可以说是课程最丰富,且对于中小学生来说,形式最友好的一家了。
技术性文档也很完善,非常方便随时在线查看。
https://www.yuque.com/makeblock-help-center-zh
还可以通过各种渠道随时Call到人工技术服务。
编程造物课是适合家庭学习的课程,按照官方安排是两年学完。不过我儿子由于过于痴迷,两个月就学完了一年的课程。它的涉及内容很广泛,丰富又全面。真正是授之以渔,完全覆盖并超越了一些所谓的考试内容。它引导孩子不断升级改造程序,创造新事物,并学会表达,真是太有趣了!我儿子对乐高从来不感冒,但是对他们家的产品痴迷了一年了。一年当中有那么几个月,每天最想做的事,就是拼装和编程,并且自己会有新想法,到了废寝忘食的程度。也变得更爱做科普性,介绍性的表达了。
只是我还有一点儿不够满足,希望他们能够将学习课程、产品都梳理的更加清晰一些。尤其是编程造物课的年课,因为销量太低停产了图片图片,家庭如何系统性入门成问题。如果你去买学校的教学课程包,家长就需要更加有技术基础,才好带领孩子。
总结
非常棒,硬件软件都非常开放、灵活,易用。搭建形态比大疆丰富的多。智能化程度也很好。
但是距离完全创客自由还有一点差距。对于我这样的计算机专业,肯研究的妈妈,会带着自己孩子一起玩;而没有研究,又没有老师带的话,就有难度了。但话说回来,任何一个产品,如果不自主钻研,都无法深入学习的。
我不喜欢依赖学校或机构,希望厂家在这方面能够进一步改进吧。
另外,它的众多产品中,有一些没有大疆做得好。比如我上次买了他的无人机,很难控制,基本上是残废品,但是大疆的可编程无人机肯定不会出这样的问题。它的一些技术,还是没有大疆那么成熟,没那么极致。
如果展开聊他家的各个具体产品,又要聊上好几篇了。如果大家有兴趣,欢迎投票和留言,我们年后再来聊。
04 如何选择?
智能和机械,代表着过去和未来的高科技,必定会让你和孩子怦然心动。不过,如果只是想要锻炼创造力的话,很多玩具都可以;想要培养数感的话,很多玩具也都可以。甚至纸张、泥土都可以。不管是幼儿,还是小学乃至中学的孩子,我们创造和学习的素材都可以是多种多样的。乐高和编程,只是工具中的一种。
另外,虽然很多玩具可以拼搭出很多造型,但我认为,自己能够活学活用才是最重要的。我们都不想孩子成为只会按照图纸装配的装配工。只要有一定的先导案例帮助入门即可,是的,我们不需要跟着机构按部就班一整年才知道如何使用它!即使机构、商家能够拼出几百,上千种造型,也不能代表这个玩具有多好,也不能直接转化为孩子的创造力。边摸索,边学习,和家长一起动脑,一起查资料,一起挫折一起成长,我一直认为是最好的形式。不要交钱给机构,还被当成提线木偶,没有什么自主性。
至于所谓的青少年机器人等级考试,我觉得真的不应该当做目的。只是会考试,一点意义都没有,如果真的能认真玩起来,就完全不用管考试的事,真的没啥意义。
如果有精力,不如去参加比赛,更有助于孩子的进步和成就感。乐高的FLL大赛、大疆的RoboMaster大赛,Makeblock组织的大赛等。有的比赛,个人也是可以参加的,不需要机构。如果您孩子所在的学校正好有这方面的兴趣小组,那么参加学校组织的小组当然也很好。
我认为对于一个小创客的完美支持包括:
自主学习:自主探索,初步了解工具的使用(有可以自主、灵活使用的学习资源)。
发现需求,讨论问题,提出问题:在生活工作中发现和提出需求。
灵活运用工具:运用多种材料、多种学科知识,并集思广益,探索解决问题的方法。
物料的支持:灵活的,可以自由搭配的创客材料包。
技术的支持:使用、调试时,有充足的学习材料、说明材料和人工技术支持。
进步的阶梯:让孩子学会表达,给孩子鼓励,加入团体互相学习和挑战(线上小组也是一种模式),也是必不可少的内容。
前三条,属于构建前的准备;后三条,属于构建过程。当我们买产品时,我们挑选比较符合后三条的产品,就好了。