我想几乎每个人在童年的时候,都会有一个梦想:拥有一台自己的机器人。这个愿望伴随笔者多年,甚至笔者在大学时也选择了机械专业,笔者设计就是一个带有垃圾清扫装置的管道机器人。不过,当初笔者仅仅实在UG上面用3D模型去设计出一个产品,无法真正生产。没想到几年之后,笔者拿到Mbot的时候,感觉自己设计的产品活灵活现的展现在了眼前。这款机器人究竟有何申请之处?笔者从一个机械专业人员的别致角度,去感受下这款别致的教育机器人。
——————————
1、产品开箱:
笔者刚拿到产品的时候,还是感觉很惊讶。这款产品的外包装上面全是英文,令笔者一时有些茫然,不知道原产地是何方?(实际上产品由深圳企业创客工厂生产)
鉴于笔者已经几乎将全部的英文还回了学校和老师,翻译工作就不再进行。
通过产品的底面,大家可以大致看到,产品是由多个部件组装而成。
比较有意思的是,在包装盒之外,还有一本mblock的介绍手册。
这里提前透漏下,Mbot除了需要自己组装之外,还可以使用mblock编程软件来实现更多的拓展功能。而这本手册,也是图文并茂的形式,详细叙述了程序设定的一些逻辑。
在包装箱的内侧,是产品的使用说明。好在说明是中文的,内容也是图文并茂的形式,展现了产品的组装步骤。
这点对于初学者和普通客户来讲,还是非常必要和关键的,毕竟机器人偏向于专业领域,而图文并茂的说明书又将门槛拉低到普通消费者可以承受的范围。
————————————
2、产品组装&性能介绍
在正式组装之前,笔者大概介绍下这款机器人的原理。其实,大部分的机器人在设计使用时,都需要几个关键的系统元件:
1)动力元件(提供动力来源)
2)感应元件(提供命令接受及发出)
3)执行元件(负责接收感应元件的命令及执行)
OK,在完全打开包装之后,一个感觉就是:这是不是积木啊?
其实,所有的零件几乎都是拆散的(好在控制单元都是集成好的,模块不需要自己使用电烙铁去焊接)。厂家比较细心的准备了专用的螺丝刀,内部的螺丝等数量也是多与需求的数量。
对于一部外形酷似小车的机器人,和普通的小车一样,需要一个坚硬的底盘来支撑所有的备件。这里,Mbot使用的是蓝色的机身设计。
底盘的实际制作工艺相当不错,喷漆均匀,在垂直的过渡面处都有圆弧处理,加工比较精细。上面的螺孔在后续组装时,也发现孔位精确,比较容易组装。
上文说到的感应元件,其实简单来讲就类似于人体的中枢神经。大家可以看到,这个Mbot的所有控制单元,其实都被集成在了这个黑色的面板上,而上面的一些模块,互相配合来接收各项指令并对执行的元件(比如前进的时候对电机)作出指令。
Mbot的控制单元做工比较精细,各个模块的分布也非常合理。这块面板,看似复杂其实简单,这里先不做过多描述。
组装过程比较有意思,笔者的孩子尚小(不到三岁),他还不能自己动手组装,只能看着我将各个螺丝钉固定住相应的元件。
这里,电机马达的组装是第一步,Mbot上面的零件也几乎都是靠螺丝钉固定和紧固。
整个过程虽然不像官方说的10分钟搞定,不过20分钟之内组装完成倒是绰绰有余。组装完成之后,就是下面的这个样子。
这里不得不说,Mbot缺乏保护装置,比如上面的控制单元板,就是凭空裸露着,这点比较难以理解,影响产品的美观。而且,传输的电线也无法隐藏,也是直接暴露在外面。
我来和大家一起看看,刚才说的那几部分组成。
大家在底部看到的,和轮子相连的黄色部分,就是电机马达,负责将电能转换为动能。在接受了锂电池供电之后,带动轮子转动。
比较郁闷的是,前轮(姑且这么称呼)是一个金属滚珠组成而并非方向轮……这样除了耐久性值得疑虑之外,速度也会受限。
轮子也是胶皮+塑料轮子组合而成,并非橡胶轮子。在实际使用时,非常容易沾染灰尘。
Mbot的转向其实是一种“差速转向”;比如,Mbot向左转时,其实左轮不转或者速度降低,而右轮快速的运动从而实现转向。
从上面看,各条线路结合倒是比较紧凑。
Mbot比较贴心的采用了两种供电方式,一种是锂电池,一种是5V电池供电。
现在看到的这个数据接口,可以通过USB线直接连接到电脑上,进行MBLOCK的编程使用。
麻雀虽小,五脏俱全。这款Mbot可以使用蓝牙和手机相连接直接通过手机端APP控制运动,也可以利用超声波确定前面障碍物的距离,甚至通过蜂鸣器进行简单的声音传送。
由于Mbot自带了红外遥控器,所以可以通过遥控器实现一定的功能。
比如,在点击A按钮之后,就可以亮灯,此时控制单元板上面也会有指示灯光亮起。
在发光是,Mbot简直帅爆了。大大的超声波传感器类似于两个大大的眼睛,配合灯光和底盘的开孔像是一个笑哈哈的机器人。
刚才之所以说这个控制面板比较简单,是因为,在打开开关之后,就会有相应的指示灯亮起。比如,通电情况下,“power”红色指示灯是亮的。
再比如,开关是标注了ON和OFF指示。所以,组装之后就会发现,其实原理非常简单。
————————————
3、机器人行走能力测试:
Mbot外形本身就是小车,所以其行走能力也被笔者放在了首位测试。
由于机器人附送了红外感应的遥控器,所以笔者首先就是通过遥控器进行了简单测试。
在遥控器上,除了方向键和速度控制的数字按键之外,就是A(打开LED灯)、B(自动避障)、C(疯狂巡航)三个特殊按键。
在测试时,首先笔者测试了自动壁障功能,这个功能中,机器人通过前部的超声波传感器,可以感应前方障碍物的距离,自动进行转向操作。
在四周设置了障碍之后,按下B按键,就可以看到Mbot开始不停的前行,但是遇到障碍物后又立即转向。视频如下:
不过,大家通过视频,应该可以清晰的感觉到笔者在上一章节中提到的问题,由于Mbot前面的转向轮为球形钢珠,所以在接触地方特别是遇到障碍物转向时,清晰的与地面发出碰撞的声音,没有任何弹性。
此外,按下C键之后,还可以进入自动巡航模式,可以沿着附送的图案纸进行运动。
OK,上面是机器人的基本功能。
在尝试了DIY的乐趣之后,还有一个重要的功能,就是关于编程。我们马上来感受下编程的魅力!
————————————
4、Mblock编程软件测试:
其实,提到编程,笔者首先就有点头大,回忆起了当年C++考试的痛苦。不过,Mbot的编程,是依靠独立开发的Mblock软件进行的。在官网下载之后,按照步骤直接安装即可。
打开软件之后,中文版本汉化的相当不错。这个地方的编程,其实相比来说简单很多,甚至有点类似于EXCEL中的公式,可以设定条件和结果。
基本功能,都可以在脚本中的相对应命令模块中找到。
操作方式也非常简单,直接将脚本命令符拖到舞台(右侧灰色区域即可)。
不过,要实现功能,必须将脚本命令点选到【机器人模块】。
这里,为了测试说明,笔者简单编写了个小程序,可以让大家感受到编程的魔力。
下图中,笔者在舞台中编写了程序,程序的目的是,在点击绿色旗帜之后,机器人的LED灯发光。初始设置时,所有参数为0,笔者让程序点击后可以重复执行。
此时的Mbot,很安静的和电脑连接着,但是LED灯处于熄灭状态。
笔者将LED灯设置为绿色,亮度60。然后,点击绿色旗帜执行。
大家可以看到,LED灯成功点亮(不过这是绿色吗?)。
当然,这个测试就是个基础,而更多复杂的功能,比如让多个机器人可以实现游戏功能等,也都建立在这个程序编制的基础之上。
可以说,Mblock化简为繁,即使0基础的人员,也可以学习编程方法,实现一定的功能。
————————————
5、手机APP测试:
Mbot的手机端APP,分为两个。一个是偏重于模式设定的Makelock,一个是偏重于机器人控制的Mbot。我们分开来看下(提前透露下,结果不怎么令人满意)。
1)Makeblock:
软件和设置倒是比较简单,首先需要先新建一个机器人的项目。
进入之后,空白一片,一切都需要自己去探索。
由于APP连接机器人采用的是蓝牙模块连接,所以第一步就是需要连接蓝牙。
这个时候,需要吐槽的地方就出现了,我不太清楚Mbot的蓝牙模块是哪一代的技术,总是和手机蓝牙(4.0版本)自动断开。
点击右下角加号,就可以加入对于机器人的各种设置。
比如,我们加入对于直流电机的设置。这点非常直观的是,Speed也就是转速,可以通过加减号随意调节,然后在就可以点击运行的时候体验到不同的转速,转速默认是128。
可以随意进行调整。
然后就是笔者说的那个问题,蓝牙会不断的断开。
2)Mbot APP:
这个APP,笔者就只能简单的介绍一下界面了。因为,蓝牙竟然连!不!上!
大家注意,笔者在测试前,与Makeblock的连接虽然不是很稳定,但是起码还是可以连上的,但是,Mbot APP搜索不到……
————————————
6、使用总结:
简单来讲,这款机器人的最大亮点在组装过程;而最大的意义在于教育。
笔者的孩子尚小,不过也能很认真的看着自己的爸爸给他组装这个萌萌的机器人,然后也能似懂非懂的说一下诸如轮子,灯之类的词语。孩子非常喜欢汽车,但是一直就是拿着车在地下跑。这次的组装经历,可以让孩子清楚的看到大概的组成部分。当然,如果对于更大一些的孩子,如果可以尝试着自己去组装,效果肯定就会更加不一样,可以从小培养孩子的机械理论知识和实践知识。
对于编程部分,笔者认为虽然比较容易上手,不过真正要熟练运用需要多次学习和练习,同样适用于年龄大一些的孩子。
当然,通过文章,大家也可以看到,这个机器人的外观虽然很萌,但是诸如控制单元完全裸露,线路也是比较杂乱的连接方式,还是显得太简陋了。如果前轮改成可以转向的轮子,后轮材质变换为橡胶材质,对于行走效果提升肯定会非常明显。
客观来说,我认为产品还是相当不错,特别对于喜欢机械这类小东西的人群,或者家里有上学的孩子的家长朋友们,非常的合适。而机器人的亮点是DIY特性,可以自己探索编程实现更多的拓展功能。
最后,感谢极果!感谢创客工厂。