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標題: 樂高創意機械人 [列印本頁]
作者: Bear    時間: 2012-5-2 12:46
標題: 樂高創意機械人
機器人教育已在世界各國推展近十年，樂高機器人教育起源於為北歐創意四小國之一的丹麥，「樂高創意機械班」為機器人教育系列課程中針對學齡前孩子設計的一門課，是幼兒學習機械科學和創意啟發的重要基礎教育。
- K* N  i; l- ?3 U! j( v/ ^5 h. R        使用「樂高簡易機械組」讓孩子從動手實驗、測試和組裝模型中輕鬆學習到機械原理如滑輪、齒輪應用等；精彩有趣的故事啟發孩子的想像力；從創新設計、實用功能性出發，兼顧工程與美感的設計，讓孩子畫下一張張設計圖，從設計圖中找到模型的結構設計自己特色的機械模型，讓孩子培養創意與科學結合的創造力。. K1 r+ s, `/ T0 C, ~* N

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[youtube]6gYKA1JZq6g&feature=player_embedded#![/youtube]
作者: Bear    時間: 2012-5-2 12:49
孩子學到什麼?
- T$ u; M& F, ?& k/ J; V1 K1.學習立體空間的結構觀念。
% s! v" P# F9 \! Z3 k# R' W# u6 f+ M2.科學實驗，生活中實用的機械原理。
( b3 g; o* o: u' N! y2 x: x3.創新設計，將創意實踐。 9 V* h: Y+ [1 V8 y, q( {* y
4.感覺統合，大肌肉的訓練。# [% L" b5 f6 f9 C* J
5. 增強學童的觀察能力、實作技巧及邏輯思考。
, u) q. \$ `* u2 F' c6.組織計畫能力的培養。
作者: Bear    時間: 2012-5-2 12:52
Bear 發表於 2012-5-2 12:49 . h7 a  n% R$ ], k
孩子學到什麼?
0 x- N( z  D. H1 Y. V  [1.學習立體空間的結構觀念。
- ]0 u* L$ V( @/ _: s2.科學實驗，生活中實用的機械原理。

, \. p  w4 ]7 m「樂高機器人研習營」為機器人教育系列課程中針對小三以上孩子設計，在這學程中電腦自動控制與機械結合，這是「玩中學，做中學」的極至發揮。/ s/ P  {9 C9 h; ~/ A4 N0 \0 A
      透過樂高與美國麻省理工學院(MIT)開發的微電腦積木，及圖形化介面的程式設計軟體(LabView)讓孩子輕鬆上手設計程式，控制機械手臂的動作、機器人的前進方向等，培養孩子邏輯推理能力，讓孩子陶醉在電腦自動控制的趣味!   [$ e" I+ j* D8 |, J
      Power Kids在這階段將積木的造型藝術(LEGO ART)與機器人結合，運用各種素材如紙、毛線等，讓創意更為豐富，孩子使用「樂高機器人組」配合各式主題、生活實例讓想像力發揮，成為兼具創意美學的設計師。
作者: Bear    時間: 2012-5-4 12:52
Bear 發表於 2012-5-2 12:52
) g+ B6 j, B% M# L7 `「樂高機器人研習營」為機器人教育系列課程中針對小三以上孩子設計，在這學程中電腦自動控制與機械結合， ...

0 k. q& x, M2 y( ]樂高機器人研究課程包含機械、物理觀念外，更進階的教導孩子圖形化程式的觀念及操作認識電腦積木、紅外線傳輸工具。
/ Y$ R" }+ c( [" g+ o9 @: \8 C訓練邏輯思考及程式撰寫能力，利用電腦程式控制各種機器人執行任務，並學習各種實用機械的組裝及各種感應器的應用，將硬體與軟體結合，製作可以實際完成任務的樂高機器人。2 ^. W% A: ^% T6 A& B$ a

& R9 u, k- ?% x   利用專題研究討論如何製作機器人，並運用機器人達成任務，從組裝機器人、測試程式、修正錯誤、重覆追求更佳方案中，尋求解決各類問題的辦法。在運用樂高機器人完成任務的過程中，激發思考能力與創造能力，並培養團隊合作的精神，是樂高機器人教育最有意義的目的，豐富完整的機器人課程足以培養下一代成為機器人工程師。; S0 ~- @8 y' p# Y+ T
RCX-可程式化智慧型積木 ( V) ?5 Z8 D9 ?1 x
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   RCX就是一個美國麻省理工學院所研發的樂高機器人才微型電腦，也是樂高機器人的大腦。它有一個很小的顯示幕、3個輸入端連接感應器、3個輸出端連接馬達或燈泡，以及一個紅外線收發裝置。當你在電腦上編寫程式後，再通過IR（紅外傳輸器，用於連接PC和RCX的設備）將程式傳輸給RCX。最後，經由RCX驅動機器人執行程式命令，接收感應器傳回的訊息，並控制馬達或燈泡，讓機器人完成我們設定的任務。6 F2 f" R0 Z1 t$ d6 S6 a9 T+ S  \
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   RCX是讓樂高積木轉變機器人的關鍵重要可程式化智慧型積木，可儲存5個程式，並可利用RCX上的按鍵來切換程式，對於富於思考及創造能力的學生，樂高機器人課程擁有特殊的魅力，吸引人不斷的創新，以作出更具挑戰性的完美作品。, j/ |: f* I, J$ u" |5 ?
  r7 i8 I# ]" ]& f" b# q5 ]
ROBOLAB-圖形化的程式語言 4 k- B( t$ S' ^! S% A/ M( A

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; W5 d4 C! A# ~+ J5 h. q/ }    為樂高機器人編寫程式的ROBOLAB軟體是一種直觀易學的圖形化程式編輯環境，是樂高公司通過與美國國家儀器公司(AI)及美國TUFTS大學共同合作，以LabVIEW為基礎所開發的機器人控制程式編程軟體。
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1 g1 j0 r' R2 L- g, a8 n+ R& E   ROBOLAB採用圖形化的程式語言，對於使用者來說，編寫程式就像設計流程圖一樣，在很短的時間內就能夠學會。每一種功能使用一個圖示表示，編寫機器人程式過程實際上就是邏輯思維訓練的過程，讓我們的孩子在很小的年齡就可以開始學習編寫富涵深刻智慧的機器人程式，而從小訓練邏輯思維的能力，將是新生代未來在新時代競爭的最有力的工具。
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NXT-新一代智慧型積木 # }- B4 e. e" {' }- |9 k

) [/ B4 T5 L1 k& L7 d- G0 g1 E* s3 J* M0 @, m 6 K8 n" j4 t% U& j2 Q2 K( A, m, g
    丹麥樂高（LEGO）于2006年9月推出樂高公司和美國麻省理工學院共同開發的Lego機器人軟件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是由配備微處理器的LEGO公司的塑料積木組裝起來，通過個人電腦制作的程序控制的机器人。此前的RCX的微處理器是 8位，而NXT配備32位處理器等，提高了性能。
  W3 M5 V+ y- s1 g　在通信方面，配備了USB可以直接與PC相容，與RCX相比，不但可以節省需要另外購買的紅外發射器，而且傳送的速度也會大幅提高。另外，還配備了藍芽功能，可與手機，PDA等實現聯動。
8 w8 l: v3 Y; _0 ?" k. x　在感應器方面，NXT加裝了此前配備的光感應器和觸碰感應器的性能。另外，還配備了超音波感應器和聲音感應器。人接近時，機器人可以做出特定的動作，或對聲音做出反應，發出擬音及有簡單意義的單詞 。 2 C# q/ L& Z/ m4 {2 [2 C; l$ K
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# t: I, Y4 S/ y# m樂高機器人課程內容 ! x' v/ m! ]4 }( b& V9 B- q

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一、學習圖形化程式觀念及操作
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●認識電腦積木及紅外線傳輸
  o- @( b* e1 t! T$ h6 C●訓練程式撰寫能力及邏輯思考
3 o1 s+ O, G- D8 Y% E●學習控制原理與實作! L7 F5 `; Y3 L5 u" z

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, t- r: ]( b) `! ?/ s* F) f二、利用電腦程式控制機器人  e" p0 W( `- X  a, G% ]/ k  z
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●學習機器人的組裝# R& R6 _- ~$ |1 k. X
●各式高科技感應器的應用
/ [2 E" |! y, F) Q. t●結合硬體與軟體，完成實際可以執行任務的機器人
9 R, L! |1 |1 `  a/ j/ \( O9 ^: n$ @' h1 g. q. k
三、製作專題及研討
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●規劃工作流程
4 l( D$ U% \3 }7 ?6 D2 D●設計機械結構
* Y2 x+ I( _) X  V; Q●設計程式
; U4 j' O0 I* Z, p& r( h●討論如何達成任務4 d# {7 {- K' z; u' ]4 r8 k
●實際應用所學知識! g$ G9 j0 _6 `8 `$ E, y7 F
●測試機器人並尋求完成任務的辦法; D. y2 r; V: M; R$ v7 V" e

, k- I$ p9 Q; ~四、其他能力的激發與學習0 ~/ C) z3 o, D4 m

, j" A4 u3 a6 M7 L! c/ U●在學習機器人的過程中，激發想像能力與創造能力. E2 g$ h: w# p7 E4 J) O3 [6 [% v
●在參與機器人競賽的過程中，加強團隊合作能力
5 ^" d2 j/ U& @●在合作完成機器人的過程中，與同學間互相切磋，共同成長3 ]4 @: h2 U& l" K" i  x
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作者: Bear    時間: 2012-5-10 19:32
[youtube]pvC7kPUF9Ys&feature=player_embedded[/youtube]* b$ {3 P+ g& M1 t

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開瓶器機器
作者: Bear    時間: 2012-5-11 12:40
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作者: Bear    時間: 2012-5-11 12:47
Bear 發表於 2012-5-11 12:40

+ i& N) F% c2 E* l[youtube]oHf0QiIUleU&feature=related[/youtube]
作者: Bear    時間: 2012-5-11 12:51
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作者: Bear    時間: 2012-5-11 12:51
Bear 發表於 2012-5-11 12:51

, {5 `" v* w& p[youtube]mwAK-fiPyk4&feature=relmfu[/youtube]
作者: Bear    時間: 2012-6-16 12:37
[youtube]qxysRiVROr8&feature=related[/youtube]
作者: Bear    時間: 2012-6-16 12:38
[youtube]2GMnfxzYW2U&feature=b-vrec[/youtube]
作者: Bear    時間: 2012-6-16 12:42
[youtube]aoZDNHGsbyI&feature=related[/youtube]
作者: Bear    時間: 2012-6-16 12:44
[youtube]tNp62EfaJ60&feature=relmfu[/youtube]
作者: Bear    時間: 2012-6-16 12:48
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作者: Bear    時間: 2012-6-16 12:50
[youtube]Qcxh0XEjwC0&feature=endscreen&NR=1[/youtube]



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