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摺紙小狗變身交互機器人 這所高校要讓編程更有趣

來源:科技日報2020-07-24 15:56

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  摺紙小狗變身交互機器人 這所高校要讓編程更有趣

  教育傳真

  科技日報訊 (黃齡億 程振偉 王姣記者江耘)桌面上,一隻摺紙小狗踩着音樂鼓點,前進的樣子憨態可掬;它前方突然出現一隻手,小狗“判斷”前路遇障,於是緩緩地後退;快退到了桌沿,小狗似乎覺察到了危險,變退為進;有人在小狗的耳邊叫喚了一聲,“受到驚嚇”的小狗停了下來,作“左右觀察”狀……

  記者從杭州電子科技大學獲悉,近日該校人文藝術與數字媒體學院副教授施妍帶領一羣不同學科專業的學生,開發出“摺紙交互機器人”兒童教學系統。該系統通過寓教於樂的方式讓兒童接受編程啓蒙教育,目前主要被應用在研究、探索和公益領域。

  “摺紙動物機器人就是摺紙外形加上小馬達、傳感器,再編程操控整個系統。我們目前在開發各種不同的摺紙動物,儘量增加動物的反應真實度以及與兒童的親近度。”施妍介紹説,先用開關讓摺紙動物動起來,而小動物的眼睛、耳朵等部位則是傳感器,遇到聲、光、力等信號,後台程序就會做出反應,轉化為前進、後退、避障、避險、叫喚等仿生功能。

  近年來,摺紙機器人很是熱門。美國哈佛大學科學家已研究出一款可變形的摺紙機器人,這款機器人通電後可以從扁平狀態變成四條腿站立的機器人,無需人類幫助即可行走和轉彎,目前已被用於在危險區域執行搜救任務。浙江大學國際設計研究院則以工作坊的形式讓學生設計各種不同摺紙機器人。施妍希望能帶領數字媒體、電子信息、工業設計專業的學生設計開發摺紙機器人,拆解研究其中涉及的相關學習能力,在兒童綜合能力培養上覓得一條新路。

  “STEAM教育是集科學、技術、工程、藝術、數學多學科於一體的綜合教育。我自己本身就是做設計的,所以團隊在藝術上可以填補目前國內STEAM教育中藝術部分普遍不足的問題。”施妍表示,團隊還打算從仿生學入手,在實現小動物擬真動作方面進行深耕。雖然背後的編程工作會更加複雜,但可以藉此培養小朋友們的愛心和觀察能力。而且摺紙很有人文精神,容錯成本低,還有體現環保精神、喚起童年記憶情結等優點。

  目前,施妍團隊專注兩方面的工作,一是設計開發出更多種類動物摺紙機器人,二是把摺紙機器人的設計、開發、操作過程模塊化,轉換為STEAM教育環節。“希望通過我們的努力,可以讓有意向的小朋友甚至家長都參與進來。”團隊核心成員、杭州電子科技大學電子信息學院電子信息工程專業大二學生高子健如是説。

  施妍認為,編程學習對兒童而言,首先要有興趣,其次是循序漸進。“一些家長有通過摺紙機器人培養孩子編程能力的意願。編程要儘量簡單且適合兒童,這樣兒童參與起來不會感到枯燥、厭煩。”

[ 責編:王宏澤 ]
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