Finch Robot,一个机器人搞定各种不同编程语言的学习

一个机器人能搞定各种不同编程语言的学习吗?当然可以!

以小雀鸟为外形的机器人Finch不仅能够教孩子们玩编程,还能支持十几种不同的编程语言,不管掌握到任何程度的“小程序员”都可以使用,让学生轻松掌握Finch工作原理以及如何使用它们来促进STEM教育。

FinchRobot,一个机器人搞定各种不同编程语言的学习

Finch是一个旨在激发和愉悦学生学习计算机科学的小机器人,由BirdBrain Technologies公司为从事编程和机器人学的学生和教师研发的,致力于培养创造力和计算思维。Finch支持十几种编程语言,包括5岁学生都可以操作。Finch促进了计算机科学学习经验的广泛应用,用基础的计算机思维编写丰富的交互式程序,已被用于成千上万的学生来探讨计算机编程, 创建组合实体与虚拟游戏等。

FinchRobot,一个机器人搞定各种不同编程语言的学习

公司简介

BirdBrain Technologies公司位于匹兹堡——因聚集机器人公司和研究机构而著名的“机器人之城”,起源于卡内基梅隆大学机器人研究所。Finch是在CMU's CREATE Lab发展起来的,研究项目采用“参与式设计”,这意味着他们深入参与到学生和教师在设计过程的所有阶段,虽然Finch已经脱离校园研究室,但这种参与式设计方式一直延续下来,鼓励用户提出建议和反馈。

公司使命的一个核心部分是支持教育者在课堂外了解和提升计算机科学、工程和制作的兴趣。除了产品,还提供课程材料、教程和专业发展,可以帮助教学人员和志愿者带来更多的创造力、计算思维和世界各地的孩子带来乐趣,让尽可能多的孩子接触机器人。

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好玩又好学的机器人

Finch不仅可以移动,还可以改变嘴的颜色。并且每个机器人都各不相同,开心的会在灯光暗淡的时候演奏音乐或跳舞,生气的会在被移动时发出咆哮。无论是什么样的Finch,都能激发学生参与如何设计自己的机器人。如果在Finch的尾巴上插之笔,还可以通过操纵移动路线来画出你喜欢的图案。

对于学生来说,从屏幕转移到现实生活中学习编程是很好的方式,在操控Finch的时候要学会处理重力和摩擦等概念,学会编程之余还能掌握工程力学等知识。

拆解Finch

软件

目前支持的编程语言,针对不同阶段适用学习的编程语言不同

k-2

snap!( 1级和2级)

3-6年级

CREATE Lab Visual Programmer;Snap! (3级和4级);Scratch

7-9年级

Python/Jython;Processing;Snap! (4级);Scratch;NationalInstruments LabVIEW;Calico;Ch

10年及以上

Java;Javascript;Greenfoot;Python;Processing;Scala;Ch;C;C++;C#;Go;RoboRealm;Matlab;Visual Basic;Snap! LevelFour;National Instruments LabVIEW;Calico

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硬件:

传感器:Finch能够感应环境光水平、温度、前方障碍物和加速度。

  • 加速度器:Finch采用Freescale MMA7660FC 3轴MEMS加速度计来检测加速度。加速度计的主要用途是检测重力方向,从而知道在水平或垂直等条件下是如何找到方向的,可以检测敲打或震动Finch引起的加速度。

  • 光传感器: Finch使用两个光敏电阻检测环境光水平。这些都是分辨率为8位的模拟传感器,能够很容易分辨晴天、阴天和各种室内光源的亮度。这些传感器通常用作输入设备或让Finch跟踪靠近或远离光源。

  • 温度传感器: Finch有一个热敏传感器来检测环境温度,可以测出放置接触传感器上的对象温度,精确到两度。

  • 障碍物传感器:两个红外传感器,可以检测前方障碍物,检测范围为3-12英寸,由于这种传感器的限制,很狭窄或者某些黑色塑料物体不能被识别成障碍物。

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发动机

Finch有两个齿轮马达,尾巴作为一个滑动脚轮,车轮压装在电机轴上,最高速度大约是每秒15英寸。

LED和蜂鸣器

Finch的嘴由全彩的LED灯控制颜色,包含红绿蓝三种元素,通过设置每个元素的强弱来控制LED颜色,每种颜色元素有256种设置。

Finch有一个能够在100赫兹到10千赫兹之间*放播**声音的蜂鸣器。自带的软件也可以允许调节计算机的扬声器,从而*放播**WAV文件、音符或合成语音等。

USB

Finch通过USB供电,15英尺的USB A型B型线,属于USB HID设备,可以使用通用的驱动程序,不需要额外安装驱动程序。

塑料外壳

Finch有上下两个塑料外壳,既美观又实用。比如USB线可以简单的缠绕在尾部,滑动脚轮几乎无摩擦,尾巴上的压痕可以安装一个笔座等。

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可用于教学的Finch

k-5年级

Finch可以被用来教学生很多程序语言来培养计算机思维。适合这个年龄段的编程语言有:

Snap!Levels 1-3

学生可以通过简单的拖放界面控制Finch,每一等级都会增加复杂程度,初级程序员可以从入门级过渡到正式Snap!适合任何年级的初学者尤其是K-3年级。

Snap! Level 4

通过更复杂的拖放式语言让学生能够为Finch写程序,Snap!包括所有基本的编程概念,循环、决策语句和变量等,也包括复杂的递归等概念。适合4年级以上或有一定经验的初学者。

Scratch

与Snap!相似,Scratch是个强大的拖放是编程语言,包含循环、决策语句和变量等基本概念,此外还支持声音和简单的动画。

示范活动

活动的目的是简单地表达学生对机器人的想法,而不需要学生或教师编程。适合K-2年级的初学者,他们也可能适合的社区活动,参与者与机器人度过一段有限的时间。

6-8年级

适用Snap!和Scratch

如果你的学生有编程经验,他们可能准备尝试基于文本的语言。由于Finch可以支持许多不同的语言,你可以用它来帮助学生实现这种转型。

9-12年级

在高中阶段,适合有较多编程经验的学生,物理空间和电脑屏幕的测试和调试,这对于学生学习写程序的设计很有帮助。

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中学后

拖放程序对初级者使用是很好的工具,中学后适合更高级的课程,学习Java、Javascript、C++等复杂的编程语言。

校外

Finch也举办夏令营活动,让学生们参与进来,图书馆和社区中心也会有合作,芝加哥公共图书馆就外借500只Finch,教师和个人都可以借用。

购买

一个Finch机器人在官网销售99美元。

租赁计划:2016-2017学年期间Finch将租1000芬奇机器人在美国本土学校和图书馆。

打开盒子能看到一个Finch机器人和一个15英尺黑色USB线,在成人监督下,13岁的儿童可以使用任何产品,最小到5岁的孩子可用最初等级的。

Finch完全支持 Windows XP – 10,Mac OS 10.6.8以上和Linux Ubuntu系统,一些Finch编程语言也可以在Chromebooks 和 Raspberry Pi运行。并且Finch所有的软件库开发都是开源的

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评价

“我的孩子很喜欢玩Finch,每次都很兴奋地去做新的探索。它是编码课程的完美补充,孩子可以运用所学的技能,可以通过给Finch写代码从虚拟世界转到真实世界。”

——Sandra Wiseman, Library Media Specialist, Woodsdale Elementary,Wheeling, WV

“过去这一年使用了芬奇机器人,为我们的学生带来了编码和机器人。我们用它在2-4年级连接8周的编码课程,教学生基本的编码原理,计划进一步在中学使用,学习更复杂的编码。Finch程序是如此成功,让我们今年有了一个编码和机器人课程的基本组成部分。”

——Elky Langer, Coordinator of Curriculum and Instruction,Grades K-12, Hillel Academy, Pittsburgh, PA

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竞品

Vortex是一款可编程玩具机器人,适合6岁以上儿童,在京东了获得约13万众筹。他不仅能够随意移动,还可以用来玩碰碰车、虚拟高尔夫、足球等。除此之外还可以*放播**音乐,设定眼睛的表情。当把Vortex和智能手机通过蓝牙进行配对后,然后就能够点击App上的操作按钮,让Vortex实现一些预设的动作。

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图形化的编程方式,让Vortex更适合小朋友去研究编程,儿童让机器人完成更多动作和指令,设定属于自己的机器人小伙伴。

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