mBot 是由 Makeblock 公司推出的一款面向 STEAM 教育、适合入门级学习者的机器人套件,它的编程软件设计得非常友好,旨在让初学者,尤其是儿童,能够轻松上手,快速体验到编程的乐趣和成就感。
核心编程软件介绍
mBot 主要使用以下两款图形化编程软件,它们都基于麻省理工学院开发的 Scratch 3.0 框架,因此操作逻辑相似,非常直观。
mBlock 5
这是 mBot 官方推荐和功能最强大的编程软件,是学习 mBot 的首选。
核心特点:
- 基于 Scratch 3.0: 如果你的孩子有 Scratch 编程基础,那么几乎可以无缝衔接,所有熟悉的积木块、角色舞台、事件触发等逻辑都通用。
- 支持两种模式:
- 上传模式: 在电脑上编写好程序,通过 USB 线或蓝牙将代码上传到 mBot 主控板上,机器人会脱离电脑,自主执行你编写的指令,这是让机器人真正“动起来”的方式。
- 实时模式: 编写好程序后,机器人不执行上传,而是通过蓝牙或 USB 与电脑保持实时连接,电脑上每发出一个指令,机器人就立刻执行一个动作,这种方式非常适合调试和测试。
- 硬件积木化: mBlock 5 最大的特色是,它不仅包含了 Scratch 的所有积木,还专门为 mBot 的硬件(如电机、LED灯、超声波传感器等)创建了对应的积木块,你可以直接拖拽一个“设置电机M1速度为100”的积木,就像搭积木一样控制机器人。
- 代码与积木同步: 这对进阶学习者非常友好,你可以在图形化积木界面编程,同时软件会自动生成对应的 Python 代码,点击“切换到文本编辑器”,你就可以看到真实的 Python 代码,实现了从图形化编程到代码编程的平滑过渡。
- 丰富的扩展库: 支持添加各种扩展,如:AI 机器学习(可以教机器人识别颜色、手势等)、物联网(让 mBot 连接互联网)、Micro:bit 硬件支持等,为深入学习提供了广阔的空间。
- 多平台支持: 可在 Windows, macOS, ChromeOS 等操作系统上使用,也提供了 iPad 版本,非常方便。
如何获取 mBlock 5?
- 官方网站下载: https://www.mblock.cc/ (官网提供免费下载)
- 应用商店搜索: 在 iPad 的 App Store 中搜索 "mBlock 5" 即可下载。
mBlock (旧版)
这是基于 Scratch 2.0 的旧版软件,虽然现在官方主推 mBlock 5,但如果你使用的是较早版本的 mBot 套件或一些特定教程,可能会遇到它。
核心特点:
- 界面经典: 界面和早期版本的 Scratch 非常相似。
- 功能相对基础: 功能没有 mBlock 5 强大,Python 代码生成、AI 扩展等功能较弱或没有。
- 主要区别: 最大的区别在于连接和固件管理方式,旧版 mBlock 通常需要先安装一个“mBlock 固件更新工具”,将 mBot 的主控板刷成特定的固件才能连接,而 mBlock 5 在这方面做了极大的简化,连接过程更加自动化和用户友好。
建议: 新用户请直接使用 mBlock 5,它代表了最新的技术支持和更好的用户体验。
辅助工具:Makeblock App
除了电脑/平板端的编程软件,Makeblock 还提供了一个手机 App。
核心特点:
- 遥控模式: 这是最基本的功能,你可以通过手机屏幕上的虚拟摇杆直接控制 mBot 前进、后退、转向,就像玩遥控车一样。
- 内置编程模式: App 内也包含一个简化版的图形化编程界面,可以让你在手机上直接为 mBot 编写一些简单的程序并执行,无需连接电脑。
- 功能丰富: App 还集成了很多传感器数据的实时显示、一些预设的动作(如跳舞、避障)等。
定位: Makeblock App 更多的是一个辅助工具,用于快速遥控和简单编程,而不是像 mBlock 5 那样进行系统化、复杂的编程学习。
学习资源与路径
对于 mBot 新手,建议的学习路径如下:
- 安装软件: 在电脑或 iPad 上下载并安装 mBlock 5。
- 连接机器人:
- 有线连接: 使用 USB 线将 mBot 连接到电脑。
- 无线连接: 打开 mBot 的电源,确保蓝牙已连接,然后在 mBlock 5 中搜索并配对你的 mBot。
- 熟悉界面: 打开 mBlock 5,熟悉舞台区、积木区和代码区,尝试拖动一些“事件”积木(如“当绿旗被点击”)和“运动”积木,点击绿旗小图标看看角色在舞台上的反应。
- 控制硬件:
- 从 “机器人” 或 “机器人扩展” 中找到控制 mBot 的积木(如
前进、左转、设置LED灯颜色)。 - 尝试编写一个简单的程序:让机器人前进2秒,然后停止,再让 LED 灯变成红色。
- 点击 “上传” 按钮,将代码发送给 mBot,看看它是否按你的指令行动。
- 从 “机器人” 或 “机器人扩展” 中找到控制 mBot 的积木(如
- 使用传感器:
- 尝试使用 “超声波传感器”,找到相关的积木(如
当超声波传感器距离小于10厘米),编写一个简单的避障程序:如果前方有障碍物,就停下来并后退,否则就前进。
- 尝试使用 “超声波传感器”,找到相关的积木(如
- 挑战项目:
- 巡线: 使用巡线传感器,让 mBot 沿着地上的黑线行走。
- 避障小车: 综合使用超声波传感器和电机,实现一个智能避障小车。
- 遥控器: 设计一个程序,用键盘上的不同按键(如 W, A, S, D)来控制 mBot 的移动。
- 进阶学习: 当你熟练掌握图形化编程后,可以切换到 Python 代码视图,学习真实的代码编程,为未来学习更复杂的编程语言打下基础。
| 软件/工具 | 主要特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| mBlock 5 | 强烈推荐,基于Scratch 3.0,功能强大,支持Python代码生成,多平台。 | 系统化学习编程、复杂项目开发、从图形化过渡到代码编程。 |
| Makeblock App | 手机遥控,内置简化编程界面。 | 快速遥控、移动端简单编程、无需电脑的趣味互动。 |
| mBlock (旧版) | 基于Scratch 2.0,功能相对基础。 | 旧设备或特定旧教程使用。 |
mBlock 5 是学习和控制 mBot 机器人的核心软件,它以其直观的图形化界面、强大的功能和与 Python 的无缝衔接,成为了 STEAM 教育领域入门机器人编程的绝佳选择。
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