cubelets机器人

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Cubelets 是一套由模块化小方块组成的机器人构建系统，它最大的特点是“无屏幕编程”，通过将不同功能的物理模块（思考”、“感觉”、“行动”）组合在一起，就能创造出各种智能的机器人，非常适合儿童和机器人初学者入门。

（图片来源网络，侵删）

核心概念：模块化与机器人思维

Cubelets 的设计理念非常巧妙，它将复杂的机器人拆解成三种基本类型的功能模块：

感知道
- 功能：负责感知外部世界，它们是机器人的“感官”。
- 例子：
  - 距离传感器：检测前方物体的远近。
  - 亮度传感器：检测环境光的强弱。
  - 按钮：按下时触发信号。
  - 旋转：检测旋转角度。
  - 麦克风：检测声音大小。
计算块
- 功能：处理来自感知道块的信号，并做出决策，它们是机器人的“大脑”。
- 例子：
  - 逻辑块：执行简单的逻辑运算，如“与”、“或”、“非”。
  - 反相器：将输入的信号反转（有输入变无，无输入变有）。
  - 阈值块：当输入信号超过某个设定值时，才输出信号。
  - 数数块：计数功能。
作用块
- 功能：根据接收到的信号执行物理动作，它们是机器人的“手脚”。
- 例子：
  - 马达：转动。
  - 灯泡：发光。
  - 喇叭：发出声音。
  - 显示屏：显示数字或条形图。
  - 伺服：精确控制角度。

工作原理： 你只需要将不同类型的模块用磁力吸附在一起，形成一个“机器人”。

一个简单的“夜灯”机器人：亮度传感器 → 反相器 → 灯泡
- 逻辑：当环境变暗（亮度传感器信号弱），反相器将其变为强信号，灯泡就亮了，当环境变亮，灯泡就熄灭。
一个“撞墙后退”机器人：距离传感器 → 阈值块 → 马达
- 逻辑：当距离传感器检测到离墙壁很近（信号超过阈值），马达就转动，机器人前进，如果距离太远，马达不转，这个逻辑需要稍微调整，比如加上一个反相器，让“太近”时马达反转。

直观易懂，零门槛编程：

它完全抛弃了传统的代码编写,编程的过程变成了物理模块的“拼接”和“逻辑连接”，这让编程的概念变得非常具象化，孩子们能直观地理解“输入-处理-输出”的机器人工作流程。
激发创造力与批判性思维：

没有标准答案,你可以尝试各种奇特的组合，创造出独一无二的机器人，用麦克风和喇叭做一个“声控机器人”，用旋转和马达做一个“陀螺仪小车”，在试错和调试的过程中，培养了解决问题的能力。
强大的扩展性：
- 除了基础的感知道、计算、作用块，Cubelets 还有更高级的模块，如：
  - 蓝牙块：允许机器人通过手机或平板电脑进行编程和控制。
  - 充电块：为整个机器人集群供电。
  - personality 块：提供预设的行为模式，简化入门。
- 最强大的扩展是 Cubelets Blockly，这是一个基于网页的图形化编程界面，当蓝牙块连接后，你可以在电脑上为每个模块编写更复杂的逻辑程序，极大地增强了机器人的能力。
适合团队协作：

一套 Cubelets 可以让多个孩子一起动手，有人负责设计，有人负责搭建，有人负责调试，非常适合在课堂或家庭活动中培养协作精神。
安全耐用：

每个模块都是用坚固的塑料制成,边缘圆润，磁力吸附，对儿童非常安全。

Cubelets 主要有几个系列，以满足不同年龄段和需求：

Original Cubelets (经典系列)

这是最基础、最核心的系列，包含各种感知道、计算和作用块，是构建一切的基础。
Cubelets TWIST (扭转系列)

这是一个较新的系列,特点是每个模块上都有一个可以手动旋转的旋钮，这个旋钮可以直接调节模块的参数（如传感器的灵敏度、马达的速度等），提供了另一种与机器人互动的方式，让调试过程更加直观和有趣。
Cubelets Curiosity Kits (探索套件)

这是面向初学者的完整套件,通常包含了构建几种不同机器人所需的核心模块，并附有任务卡和指导手册，方便快速上手。
Cubelets Lesson Plans (课程计划)

为教育者提供了一套完整的教学方案,涵盖从幼儿园到小学的科学、技术、工程、艺术和数学等多个领域的课程内容。