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寓教于乐:乐高Mindstorms EV3机器人 | 少儿智能机器人产品评测

本视频简单介绍乐高Mindstorms EV3系列智能机器人产品元件、搭建方式和可实现功能。比起之前乐高的可编程产品,Mindstorms EV3系列的优化主要体现在硬件参数和性能的提升上。

乐高官方对于该系列产品的描述为:让你能拼砌并命令自己的乐高机器生物、车辆、机器及其它发明! 内含零件可与可编程积木、马达及传感器的结合,可让你的机器人行走、说话、抓取、思考、射击以及做几乎所有你能想到的事情!

与VEX IQ类似,也是一款需要设计、搭建到编程的智能机器人产品。

乐高课程

乐高课程繁多,可供2.5岁到高中的孩子进行选择。不同于VEX的竞赛驱动,乐高课程相对更加体系化,每个年龄段都有对应的课程,课程设置分为常规班和竞赛班,家长和小朋友选择的空间更大。

在国内,乐高Mindstorms EV3系列课程主要面向6-12岁的孩子,由于乐高产品的兼容性,Mindstorms EV3课程设置较为灵活,可与其他系列的乐高产品搭配使用。

乐高比赛

乐高系列的比赛较多,跟汤圆博士一起来看看乐高比赛都有哪些特点吧?

乐高系列比赛的的赛事机制是任务策略性:一张大地图,走图类型,任务点积分相加。这样的赛制设置有利有弊,优点在于乐高比赛一般是团队参赛,在教练员的指导下去完成整个比赛作品的搭建,对于小朋友的搭建,编程能力都有较大的要求。不足之处在于,因为比赛机制的限制,指导教师的参与会较多,会存在有按键式学生(即老师完成整个作品的构思和搭建,小朋友只需要按一下开始键就可以),但是乐高比赛近期也增加了技术搭建,论文撰写等环节。

使用乐高机器人产品的大型赛事主要有以下这些:

CARC(中国青少年机器人竞赛)

一项面向青少年机器人爱好者的普及性科技活动,分为机器人综合技能比赛、机器人创意比赛、FLL机器人工程挑战赛、VEX机器人工程挑战赛和WER工程创新赛五个竞赛项目。

其中,FLL项目使用乐高参加。

全国中小学电脑制作活动

该比赛包含机器人竞赛项目,与CARC一样,FLL机器人工程挑战赛中可以使用乐高教具。

FLL机器人世锦赛

由美国非盈利组织FIRST发起,是世界上影响最大的一项机器人比赛。使用乐高产品参赛。每支参赛队伍由10名队员组成,队员们需要以团队形式,完成场地竞赛、技术答辩、论文撰写和答辩。

WRO(国际奥林匹克机器人大赛)

一个综合比赛,有常规赛和机器人世界杯足球赛。其中机器人世界杯系列活动是一项综合教育与科技的国际性活动, 亦是学术成分最高的赛事。

其他的一些国际性质比赛

比如Robofest国际机器人大赛、RoboRAVE国际机器人大赛,这些比赛都不限制使用的器具,当然也可以使用乐高器具参赛。

机构或者地方组织的比赛

种类非常多,含金量不如以上提及的比赛高,但也不失为一个锻炼的好机会。

参加乐高比赛有什么用?

与VEX意义,乐高比赛赛事也分为官方赛事、民办赛事和地方性赛事。赛事对于孩子升学的帮助根据赛事类别有所差异。

官方赛事 :器材供应商所举办的赛事。此类比赛对孩子之后留学、出国交流有帮助,具体看留学政策。

民办赛事 :协会牵头,企业/公司举办的。此类赛事对升学帮助不大,更多在于锻炼培养孩子,提供一个练手机会,有助于之后继续学习。

地方性赛事 :当地政府/教育局牵头举办的。如果是当地教育局、政府举办,对于孩子小升初、科技特长生的评定有锦上添花的作用。

具体测评经过及感受

此次测评对象是乐高Mindstorms EV3系列。为了对产品硬件、编程软件作以测评,汤圆博士搭建了基础的机械结构,进行了简单的程序编写。

乐高元件的型号与颜色一一对应。

Mindstorms EV3系列的零件种类数高达80多种,可玩性强,表面光滑、安全无毒、零件可磨损性较小。

套装打开后有完整的产品清单。

套装中含有基础指导手册,小朋友可以根据手册搭建属于自己的第一个EV3智能机器人。

指导手册可以说是保姆级的,产品的颜色型号,使用到的数量和搭建步骤都会一一说明,方便年纪较小的小朋友使用。

指导手册上有1:1的图示,方便小朋友找零件。

操作步骤

汤圆博士按照指导手册搭建了一个EV3智能机器人,小朋友们来看看是怎么搭建完成的吧!

Step1:基础机械结构搭建

Step2:基础机械结构搭建完成后,安装上EV3主机。

Step3:安装车轮,接线。

Step4:编程,编写程序。

这样一来,汤圆博士的第一个作品就完成啦

编程软件

MindStorms官方推荐的编程方式,是使用基于NI的LabView平台开发的图形化编程软件进行编程,使用的编程语言是被称作G语言的一种基于流程图的可视化编程语言。

用户体验极好的一点是,它将编程的实际操作和帮助文档有机地结合在了一起。在软件内以向导的方式提供了官方示例的机器人模型的详细搭建步骤,同时对于编程部分,也提供了分步引导的编程步骤。

但在编写流程分支逻辑较为复杂的程序时,这种拖拽组件的方式操作起来较为麻烦。

为了解决这一问题,各种第三方公司和个人爱好者还为MindStorms EV3系列开发了支持各种不同编程语言的编程工具,涵盖现今所使用的大多数编程语言,小朋友可根据自己喜好进行选择。

试用感受

MindStorms EV3系列对小朋友很友好:MindStorms EV3不论是硬件产品还是使用说明,都最大可能地降低了小朋友的操作难度,便于小朋友的理解和学习。

MindStorms EV3系列硬件质量过硬:乐高产品整体用户体验极佳,因为质量过硬,插拔顺畅。加上乐高系列产品的兼容性,可以和其他年龄段的乐高产品搭配使用。

乐高比赛竞争性不如VEX:因为乐高赛制的原因,比赛现场小朋友自己的可发挥性较少,竞争性相对较弱,在VEX的赛制里,小朋友们需要现场与队伍进行合作竞争,因此比赛气氛会更为激烈,但是乐高系列比赛近年为了改变老师占主导的形势,加入了赛前答辩等环节,相信接下来的比赛形式也会更加让人期待。

汤圆博士说

如果说VEX是一位要求严苛的父亲,那么乐高就是全方面呵护孩子的母亲。

保姆级教程,高质量硬件,寓教于乐,趣味性强,但EV3的图形化编程模式与计算机语言的一般模式还是有较大的区别。

下期预告

轻近教育 智能世界系列

本文编辑:汤圆老师

版式:汤圆老师

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