更聪明的机器人,更聪明的孩子? - 彭博社
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当我还是个孩子的时候,最喜欢的消遣是用我的建筑玩具搭建东西。在1980年代,我自己的孩子通过编程苹果(AAPL)II计算机来满足他们的建造和摆弄的欲望。可悲的是,机械建筑套件和可以编程的计算机几乎已经消失。但现在,乐高Mindstorms提供了一个值得的,虽然昂贵的替代品。
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乐高Mindstorms NXT($250)是对1998年原版Mindstorms机器人发明系统的重大改进,和它的前身一样,这是丹麦玩具制造商与麻省理工学院媒体实验室的合作。更强大的计算机大脑使得新的机器人能够运行更长、更复杂的程序,能够接收多达四个传感器的输入。使用乐高Technic建筑套件的杆和梁,而不是原版的乐高砖块,使得设计更加有趣。你可以将小型可编程计算机NXT控制器连接到可以检测光、声音、触摸以及通过超声波检测附近物体的传感器上。NXT利用这些传感器控制多达三个伺服电机,其输出轴可以以精确的45度增量旋转。
听起来很简单。但构建机器人需要手动灵巧和耐心,而这在儿童中是少之又少的。创建建议的第一个项目,一个展示所有传感器的机器人车辆,花费了我比承诺的30分钟要长得多的时间,即使在我将无数小零件整理到塑料容器之后。乐高建议这个套件适合八岁及以上的儿童,但我怀疑12岁以下的孩子在组装模型时需要相当多的成人帮助。
虽然年轻的孩子们 可能会觉得实际的构建有些令人沮丧,但我想各个年龄段的人都会对编程和运行机器人感到着迷。尽管可以在 NXT 盒子上输入指令,但这很笨拙——屏幕小且昏暗,没有鼠标或键盘——并且实际上只适合非常简单的操作。几乎每个人都会选择在 PC 或 Mac 上安装配套软件。然后,您可以创建程序并通过 USB 电缆(乐高提供)或蓝牙无线下载到 NXT。
一旦您构建了机器人,就可以通过在计算机显示屏上排列图标来编写程序。要创建运动,您选择一个电机控制符号并选择设置:哪个电机或电机应该开启,它们是向前还是向后运行,以及运行多长时间。要使机器人上的传感器工作,您拖入适当的传感器图标,然后设置灵敏度级别和触发时要采取的动作。例如,使用两个运动图标和一个触摸传感器图标,您可以编程一个机器人向前移动,直到碰到某物,然后向后移动五秒钟。当然,可以创建更复杂的行为,很多乐趣来自于调整程序以查看会发生什么。
在最初的机器人发明系统中,乐高感到惊讶的是,许多早期用户竟然是成年人,尤其是为自己购买套件的工程师。这次他们做好了准备,为高级程序员提供了一个软件开发工具包,以进行更复杂的工作。
我不知道Mindstorms NXT是否能为美国学生日益减退的计算机科学兴趣提供急需的推动,但有一个努力在使这成为可能。卡内基梅隆大学的机器人学院为中学和高中提供基于Mindstorms的课程资源,并赞助机器人竞赛。没有证据表明让孩子们亲身体验构建和编程会促进他们对工程和科学的兴趣,但我忍不住相信这确实会有帮助。今天领先的高科技玩具是视频游戏,这些游戏主要让孩子们在处理自动武器方面进行间接训练。乐高Mindstorms NXT可能是一个有益的解药。
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作者 斯蒂芬·H·怀尔德斯特罗姆