校园中机器人涌现
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当然,用于制作实物的工具远远不止3D打印机和数控机床。对孩子们而言,尤其让他们着迷的一个领域是自制由计算机控制的机器人装置。乐高机器人以此为初衷,从设计之初就充分体现了西蒙·派珀特所倡导的建构主义理念。
对学生而言,乐高机器人最大的问题在于积木太贵了,没法保留自己制作的机器人模型。模型做得再好,展示完之后也得拆掉,以便将积木留给其他学生制作新的机器人模型。如此一来,利用回收材料以及自制材料来制作机器人就成为一个非常不错的选择。
我的妻子是利用回收材料制作机器人的先锋。利用回收材料的好处颇多,首先,原材料的成本很低,甚至为零;其次,学生能够发挥创造力自制零部件。例如,从汽水瓶上裁下来一片塑料块就可以用于制作一个活动合页。又比如,某名学生想“升高大坝蓄水水位”,此处的“水”非真水,而是将一些废旧材料涂成蓝色做成的假水,而用来升高假水水位的计算机控制马达则是利用除味剂空罐上的螺旋机构制成的。
利用回收材料进行制作的真正好处在于,完成之后你可以带回家,当然,如果你在装置里面用到一些比较昂贵的马达,你可能还是得拆下来留给别人继续使用。将手工制品和朋友、家人分享的意义是非凡的。我们的小女儿卢恰娜(Luciana)在攻读烹饪艺术学士学位时,修了一门甜点课,课上老师要求她用纯巧克力做出一架迷你版三角钢琴。如今,她大学毕业已经好些年了,那架巧克力钢琴还在我们家的架子上摆着。
当然,实际制作机器人时,或早或晚都需要连接到马达、灯光以及各种传感器上,而计算机则通过控制这些装置来控制机器人。通常完成这项接口工作的就是Arduino板。这是一款通过USB端口与计算机相连的接口板,它能通过各种各样的传感器来感知环境,并通过控制马达、灯光和其他装置来建立连接。用Arduino板能做的项目简直多到令人难以置信。