教育與科技沒半毛錢關(guān)系？黑科技都是國(guó)外的公司在做？一切看起來酷炫的都只是概念？2015淘寶教育科技節(jié)，芥末堆親測(cè)教育科技產(chǎn)品，給你最真實(shí)的使用體驗(yàn)，讓教育科技不再只是看起來酷炫，分分鐘觸手可及！

關(guān)于芥末堆：目前中國(guó)影響力第一的教育垂直科技新媒體，我們觀察整個(gè)教育行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的動(dòng)態(tài)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)具備創(chuàng)新與機(jī)遇的公司與產(chǎn)品，解讀政府政策及市場(chǎng)變化，及時(shí)、高質(zhì)地為教育行業(yè)內(nèi)各方提供深度價(jià)值信息，為中國(guó)教育行業(yè)的企業(yè)管理者提供發(fā)展和決策參考。

根據(jù)官方介紹，Makeblock mBot （藍(lán)牙版）是一款為素質(zhì)教育而生的低門檻“機(jī)器人小車”，適合初學(xué)者學(xué)習(xí) STEM（沒有 Art） 領(lǐng)域——科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）的知識(shí)，八歲以上的孩子可獨(dú)立完成。

mBot 分為硬件和軟件兩個(gè)部分，硬件是標(biāo)準(zhǔn)化的電子零件，可通過無(wú)焊接的方式組裝完成，同時(shí)還配有一個(gè)簡(jiǎn)易遙控器可供拼裝完成后直接“駕駛”；而軟件部分則有通過藍(lán)牙直接實(shí)現(xiàn)操控的 mBot APP，同時(shí)還是支持基于 Scratch2.0 開發(fā)的圖形化編程軟件 mBlock，以及 C 語(yǔ)言編程的 Arduino，可在官網(wǎng)找到下載。

Part.1 組裝機(jī)器人小車組只需要 23 分鐘

首先是拆包圖：

必要零件包括電機(jī)、mCore 主控板、藍(lán)牙模塊、5 號(hào)電池盒、輪子、巡線傳感器、全向輪、超聲波傳感器、鋰電池、遙控器、電子連接線。所以基本就是上圖這些，沒有無(wú)用零件。而組裝手冊(cè)則分為四大部分：零件清單、mCore 詳解、組裝過程、連線。繪制的步驟清晰，其中組裝過程分為 12 步，每一步從位置到所需零件都標(biāo)注的很明確。

其中有一點(diǎn)細(xì)節(jié)是，雖然它在安裝步驟中標(biāo)注了每個(gè)螺絲的名字“M2.2”、“M3 自攻螺絲”、“M4”，但并沒有詳細(xì)地對(duì)應(yīng)到具體是哪個(gè)實(shí)物。不過因?yàn)橹挥腥N，所以即便是新手也可以通過步驟圖示來分辨出用哪個(gè)。

從第 1 步到第 8 步都是通過螺絲完成的拼接，而且按照組裝說明來操作，完成只用了 15 分鐘。最明顯的感受就是零件之間嚴(yán)絲合縫，即便是手殘黨也能搞定。不過對(duì)我這種從沒碰過機(jī)器人的家伙來說，最讓我覺得驚喜的是那個(gè)螺絲刀，期初我以為這個(gè)只是用于輪子上的自攻螺絲，但直到我發(fā)現(xiàn)沒有螺母的短粗型 M4 螺絲，是徒手搞不定的……

螺絲刀的原始狀態(tài)是鋼棍和手把分開的，六邊形凹槽的 M4 螺絲讓我糾結(jié)了一下，在翻完組裝說明還是沒有新發(fā)現(xiàn)后（確定并不是遺失了別的零件），我才想起鋼棍的另一頭也是這個(gè)形狀——這可能是我在這套產(chǎn)品里唯一感受到不是“低門檻”的細(xì)節(jié)了。

此外除了零件組裝本身就很“低門檻”，這套產(chǎn)品在細(xì)節(jié)之處也給了許多小白或粗心用戶更多的貼心提示。比如上面這個(gè)電池盒電線位置的說明，如果電線在銅柱前方，那么當(dāng)銅柱上方安裝好 mCore，再取出電池盒就會(huì)變得有些麻煩。

到此，就可以用套裝內(nèi)的遙控器來進(jìn)行前后左右的操控了。而從認(rèn)識(shí)零件到全部組裝，一共用了 23 分鐘，基本上沒遇到不知道怎么拼和拼不上的問題，確實(shí)可以說是一款低門檻的“組裝產(chǎn)品”。

全部拼裝完成后，還有一部分連接零件的剩余，其中還包括一個(gè)“電機(jī)軸”備用包。

Part.2 在編程之前得先了解要“用什么控制什么”

• 機(jī)器人小車上被控制的零件

未經(jīng)編程開發(fā)的 mBot 只有簡(jiǎn)單的前后左右運(yùn)動(dòng)，因此在所有零件中能夠提供“額外”展示，就只有巡線傳感器和超聲波傳感器這兩個(gè)零件了。那么在官方介紹中，它們可以分別提供以下展示：

（超聲波傳感器）

（巡線傳感器）

除此之外，根據(jù) mCore 的介紹，主板上還有 LED 三色彩燈、蜂鳴器，我也已經(jīng)成功玩過了~

（LED 三色彩燈效果預(yù)覽，程序：三色循環(huán)）

• 實(shí)現(xiàn)控制的程序編寫軟件

面對(duì)陌生的 Arduino，我決定先嘗試下基于 Scratch 開發(fā)的 mBlock。mBlock 是一款 120M 大小的壓縮包，解壓后會(huì)有安裝文件，支持中文簡(jiǎn)體，可以快速上手；而 Arduino IDE 則只有 58M，唯一不同的是 Arduino 只支持英文。但除了要安裝以上兩個(gè)軟件外，還需要安裝 Arduino 驅(qū)動(dòng)、安裝 Arduino 驅(qū)動(dòng)、安裝 Arduino 驅(qū)動(dòng)！重要的事說三遍！無(wú)論你是Mac還是Windows，都要安裝！

（mBlock / ScratchBot 界面）

（ Arduino 界面）

此外 makeblock 還提供了從 ScratchBot（mBlock） 語(yǔ)言到 Arduino 語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換，這樣可以更好地理解代碼的編寫與編程的含義。

makeblock 的論壇里還有兩種編程語(yǔ)言的示例視頻教程，我還額外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叫做 Ardublock 的軟件：以圖形化積木搭建的方式編程，使編程的可視化和交互性加強(qiáng)，降低編程門檻，即使沒有編程經(jīng)驗(yàn)的人也可以嘗試給Arduino控制器編寫程序。

（感覺像是 Scratch 和 Arduino 合體了）

• 連接運(yùn)行程序的電腦和小車

根據(jù)組裝手冊(cè)提示：小車上的藍(lán)牙模塊可以用來和 Android 或 iOS 智能手機(jī)配對(duì)控制 mBot，也可以支持藍(lán)牙通訊的電腦配對(duì)使用 mblock 來無(wú)線編程。那么再根據(jù)組裝手冊(cè)上提示的連接，就可以很快遞找到連接方法了。不過說起來貌似簡(jiǎn)單，實(shí)際操作起來卻并不順利。

首先你需要一臺(tái)支持藍(lán)牙的電腦，而且我建議你用臺(tái)式機(jī)，不然會(huì)出現(xiàn)下面這種情況（雖然最后我還是各種瞎搗鼓成功了，但弄好了的原因并不確定，我猜測(cè)跟我沒安 Arduino 驅(qū)動(dòng)有關(guān)，因?yàn)榘餐昃涂梢粤恕?/p>

總結(jié)一下用電腦實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙操控的過程（套裝內(nèi)的組裝說明并沒有寫）：

1/ 安裝 mblock 和 Arduino 驅(qū)動(dòng)；

2/ Mac 版的 Arduino 驅(qū)動(dòng)是從 mblock 上跳轉(zhuǎn)到 Github 下載的，然后在安裝的過程你還會(huì)遇到使用指令窗口的步驟，但如果你像我一樣是小白用戶，Mac 的指令窗口可以在“系統(tǒng)其他”里找到，文件名叫“終端”；

而在執(zhí)行代碼的時(shí)候，要注意的是如果你比我還要小白，請(qǐng)只輸入紅色框內(nèi)的代碼，因?yàn)?$ 前應(yīng)該是你電腦的名字；

3/ 操作完上一步你的電腦就重啟了，但如果你不知道這一步是重啟也不用緊張，iOS 不同于 Windows 系統(tǒng)，重啟完之前打開的頁(yè)面也都會(huì)原封不動(dòng)地還在；

4/ 重啟后繼續(xù)參考安裝教程的步驟安裝藍(lán)牙固件，一切都完成后，就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線編程了。

Part.3 體驗(yàn)編寫程序和運(yùn)行程序

• 電腦控制

在 Mac 安裝驅(qū)動(dòng)的教程最后還有一個(gè)非常短的測(cè)試，是給鍵盤匹配操控功能，但只有前后進(jìn)退。不過因?yàn)樵诰幊讨熬拖蛐」ㄎ叶殉绦騿T）詢問過一個(gè)問題：小車實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，比如向左轉(zhuǎn)，是說左輪不動(dòng)右輪動(dòng)嗎？小哈的回答是：不是不動(dòng)，是改變轉(zhuǎn)速，所轉(zhuǎn)方向一側(cè)的輪子轉(zhuǎn)速低于另一側(cè)的轉(zhuǎn)速，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。于是就有了下方這個(gè)基礎(chǔ)版的操控：

但在運(yùn)行的過程中，小車出現(xiàn)了一個(gè)問題：指令為向左轉(zhuǎn)向時(shí)，小車會(huì)先向右偏轉(zhuǎn)一下，然后再向左。而這個(gè)問題在右側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)則沒有出現(xiàn)，于是我把小車反過來看了一下：

（圖為翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，按小車正面行駛狀態(tài)區(qū)分左右輪）

實(shí)際上，無(wú)論按左鍵（左轉(zhuǎn)命令）還是按右鍵（右轉(zhuǎn)命令），小車都是左輪先動(dòng)，而左輪先動(dòng)就意味著在這段時(shí)間內(nèi)“左輪轉(zhuǎn)速大于右輪轉(zhuǎn)速”，所以必然導(dǎo)致小車向右偏移。

于是我改了一點(diǎn)兒程序設(shè)置，將左鍵（左轉(zhuǎn)命令）中的兩個(gè)電機(jī)接口換了下順序，而電機(jī)接口2就是小車的右輪。這時(shí)候再運(yùn)行程序，小車就不會(huì)再出現(xiàn)向右偏轉(zhuǎn)的情況。這也就意味著在執(zhí)行程序的時(shí)候是有先后順序的，先設(shè)置哪個(gè)電機(jī)接口，哪個(gè)輪子就先動(dòng)。

小哈（芥末堆程序員）表示他當(dāng)初玩單片機(jī)的時(shí)候是不會(huì)出現(xiàn)這種明顯啟動(dòng)差異的，有可能是電池問題，他們當(dāng)時(shí)用的是 2~4 節(jié) 3.6V 的 18650 型鋰電池——我用的是 4 節(jié) 1.5V 的五號(hào)電池，并沒有用 mBot 套裝內(nèi)自帶 3.7V 鋰電池。

不過這對(duì)整體使用并沒有太多影響，在用電腦完成基本操作之后，通過官方論壇我還找到了“避障小車”和“巡線小車”的編程示例。在按照視頻里的步驟可以很輕松地“復(fù)制”程序，然后右鍵單擊“mBot 主程序”選擇“上傳到Arduino”即可實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的程序傳送。

（由 mBlock 編寫的壁障小車程序，右側(cè)為自動(dòng)生成的 Arduino 代碼）

上圖運(yùn)行效果是小車在遇到障礙后可自動(dòng)尋找新的行進(jìn)路線，但基本上都是撞到東西以后才會(huì)改變方向，而且 distance（距離）的設(shè)置變動(dòng)對(duì)小車基本沒影響。此外遇到的問題還有視頻里只有“執(zhí)行”命令而沒有“停止”命令，而且在第一次修改成電腦控制后，我的遙控器就失靈了，所以我又加了一個(gè)“按下空格鍵則前進(jìn)速度為 0 ”的設(shè)置。

實(shí)際上在做巡線小車的時(shí)候遇到的問題更多，最嚴(yán)重的是我認(rèn)為以當(dāng)前小車狀態(tài)無(wú)法更好執(zhí)行——或者，是需要比官方示例更優(yōu)化的方案。

（巡線小車程序：左側(cè)為官方示例，右側(cè)為改進(jìn)方案）

巡線小車的基本原理應(yīng)該是通過對(duì)黑色路線的識(shí)別，判斷是車頭偏右還是偏左，如果偏左則一 A 燈滅并執(zhí)行右轉(zhuǎn)回歸軌道命令，反之B等執(zhí)行左轉(zhuǎn)命令，如果巡線器兩邊都識(shí)別不到說明完全駛離正確方向，所以執(zhí)行后退命令。但按照示例的編程執(zhí)行并不能很好地巡線，一開始我以為是轉(zhuǎn)速太快導(dǎo)致小車跟不上識(shí)別速度，于是把速度改了——事實(shí)證明然并卵。

（官方示例程序 50 轉(zhuǎn)速下的躲線小車 - GIF幀數(shù)有加快）

注意觀察上圖，當(dāng)小車識(shí)別到已偏離黑色軌跡時(shí)，小車執(zhí)行的是倒退偏轉(zhuǎn)……于是我又想可能是轉(zhuǎn)速太低，當(dāng)雙側(cè)均為未識(shí)別到黑線時(shí)小車執(zhí)行退后命令，以至于再前進(jìn)很難——我瞎猜的，因?yàn)楦某?150 也不行，接著我又翻了翻 mBlock 的界面和論壇，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒人有我這么愚蠢又小白的問題，所以在意識(shí)到“啊反正我也搞不定了”之后，初步體驗(yàn)完 mBlock 的我又試了試 Arduino。

但簡(jiǎn)單總結(jié)一句話就是：官網(wǎng)沒有教程，面對(duì)著空蕩蕩的陌生界面我選擇繼續(xù)玩 mblock。

（重溫一下 Arduino 界面，我知道它并不是為我而生）

• mBot APP

如果你不愿意編程，在做完小車后還可以下載 mBot APP。它支持藍(lán)牙無(wú)線控制，提供 3 種情景模式分別是：手動(dòng)控制（操縱桿/重力感應(yīng)）、超聲波自動(dòng)避障、巡線模式。此外右側(cè)還支持響起蜂鳴器、LED 亮燈、200轉(zhuǎn)速快沖。

（mBot APP 界面）

Part.4 對(duì) makeblock mBot 的整體評(píng)價(jià)

首先對(duì)我而言，趣味性有，但很有限，不過這并不影響它吸引我；而“吸引點(diǎn)”，我并不覺得是所謂的“酷炫高科技”，而是在于每次的“發(fā)現(xiàn)、思考以及解決問題”。

為什么小車左轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)先右偏？巡線器的作用原理以及為什么我沒成功？如果否則語(yǔ)句的套嵌邏輯？這些對(duì)我來說才是 mBot 的魅力所在——但其中比較重要的一點(diǎn)是“能解決問題”，這也是我認(rèn)為“低門檻的教育科技產(chǎn)品”在教育中的重要意義，它不會(huì)讓你陷入完全的混沌。不過同樣的，我也認(rèn)為低門檻并沒有增加教育產(chǎn)品的趣味性，但成就感著實(shí)提升不少——正如它所說：低門檻，快速入門的機(jī)器人套件。此外如果我們不從教育角度來看待這個(gè)產(chǎn)品，其實(shí)我很喜歡makeblock官網(wǎng)上的一句話：我們提供給用戶的是實(shí)現(xiàn)想法的能力。

世界上的第一個(gè)操作系統(tǒng)不是 Windows，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)更不是你那個(gè)輕薄的 Mac air，一切科技的發(fā)展其實(shí)都是在降低大眾使用的門檻，這樣才能有更多的人提高“創(chuàng)造的效率”。換到創(chuàng)客教育中，我認(rèn)為這正是“低門檻的高科技教育產(chǎn)品”的意義。但如果作為 STEM 教育，我覺得“低門檻”僅僅只能做啟蒙而已，后續(xù)的學(xué)習(xí)路徑則更為重要——也就意味著教育產(chǎn)品或教育者必須做好更完善的引導(dǎo)。