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為了讓熊孩子變身好學(xué)生,EPFL設(shè)計(jì)了一款有自主能力的教育機(jī)器人

電子工程師 ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:佚名 ? 2018-08-18 11:35 ? 次閱讀
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眼下,大多數(shù)教育機(jī)器人的主業(yè)是教孩子如何編程,不過讓神通廣大的教育機(jī)器人只專注于編程和計(jì)算機(jī)科學(xué)類的課程確實(shí)有些暴殄天物。近日,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的Cellulo 計(jì)劃就開啟了新的探索,他們試圖找出提升小型廉價(jià)機(jī)器人自主能力的方法并讓機(jī)器人通過互動(dòng)教學(xué)提升孩子們的動(dòng)手能力。
Cellulo 計(jì)劃的機(jī)器人設(shè)計(jì)之初就考慮到了“防火防盜防熊孩子”這一要素,因此無論孩子多頑皮,這些機(jī)器人也不會(huì)被玩壞,即使熊孩子下手不知輕重,機(jī)器人彈性十足的外殼也能抵御沖擊。


從外觀設(shè)計(jì)來看,Cellulo 計(jì)劃的機(jī)器人頂部有 6 個(gè)發(fā)光按鈕,而底部則是 3 個(gè)永磁輔助全向球,借助它們,機(jī)器人可以完成一整套完整的動(dòng)作。不過,Cellulo 機(jī)器人的指導(dǎo)原則主要還是便宜,它用到的零部件在市場上都能買到,現(xiàn)有的研究版本售價(jià)僅為 135 美元(約合人民幣 930 元)。

機(jī)器人底部安裝有向下的攝像頭,通過觀察光學(xué)微粒圖案紙(辦公室的普通打印機(jī)就能制作),它就能找到自己的位置,其面積覆蓋最大可達(dá) 1.7 億平方千米,把整個(gè)地球印滿也夠玩了。


有了這樣的系統(tǒng)(與智能四驅(qū)車 Anki Drive 用到的類似),機(jī)器人就能自行完成定位,即使被熊孩子“搬來搬去”,也不會(huì)找不著北。此外,該系統(tǒng)還有一個(gè)優(yōu)勢,那就是即使房間光線不好也能穩(wěn)定工作。從技術(shù)指標(biāo)來看,其定位的精度誤差僅為 0.27 毫米,即使不進(jìn)行校正,角度誤差也僅為 1.5 度。不過,它也不是完美無缺,沒了圖案紙,它就要罷工了。你也別擔(dān)心,因?yàn)樗鼘?duì)圖案紙不挑剔,只要你手邊有打印機(jī),它馬上就能滿血復(fù)活。
Cellulo 機(jī)器人一般不單打獨(dú)斗,它們總是結(jié)伴使用,這樣一來機(jī)器人就能向孩子們展示類似原子和星球運(yùn)動(dòng)這樣實(shí)實(shí)在在的例子??刂茩C(jī)器人動(dòng)作的是一臺(tái)平板電腦,它通過藍(lán)牙與機(jī)器人相連并保證這些小家伙動(dòng)作一致(即使有機(jī)器人被熊孩子拿走)。
EPFL 已經(jīng)在 Cellulo 機(jī)器人身上做了不少實(shí)驗(yàn),嘗試了許多教學(xué)課程,如協(xié)作尋寶或理解天氣是如何變化的。在天氣變化的教學(xué)中,機(jī)器人們可以被放在地圖上并充當(dāng)氣象氣球,用一種可感知的方式從高氣壓區(qū)域移動(dòng)到低氣壓區(qū)域。隨后,孩子們就能按照要求將機(jī)器人擺放在合適的位置,體會(huì)其中深意。當(dāng)然,這樣的教學(xué)也可以通過平板上的應(yīng)用完成,不過 EPFL 的研究人員依然堅(jiān)信機(jī)器人是個(gè)更加有效的教育工具。

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