新一代的乐高机器人终于来了,同时也带来了非常有趣的力量。Mindstorms系列是乐高所制造的可编程拼装机器人玩具,自1998年问世至今已经推出到了第三代。

作为第三代的产品,Mindstorms EV3的高度达到了40.64厘米,同时还带有一整套的传感器和马达。虽然EV3还不能帮你做饭或是遛狗,但它已经可以识别颜色级别,向空中发射红球,并能够遵循复杂的编程命令。从本质上看,EV3是一部可以发挥无限想象空间的玩具;说的更实际点,它是一部售价350美元(约合人民币2100元)的机器人编程试验场,且物有所值。

即便是开箱的过程都让人屏息。所有的零件都被单独包装着——马达、传感器、说明书、还有594块乐高积木。在核心位置的脑部积木当中,蕴藏着ARM9 300MHz处理器,64MB内存,16MB闪存。你可以通过机身上的USB接口将该部位连接至电脑,而对于机器人的控制则通过蓝牙配对在手机或平板上进行,程序、声音的发送需要依赖于Wi-Fi,另外还有一个SD卡槽用于存储更多文件。

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乐高的EV3系列共有5款机器人,包括R3PTAR(一条鬼鬼祟祟的眼镜蛇),坦克一般的TRACK3R,6条腿的大蝎子SPIK3R等。每一款机器人都有自己独特的功能,比如抓取或是发射小球。不过这些机器人都配备了2个大型马达,一个小马达,一个触控传感器,一个红外线传感器,以及一个色彩传感器。在拼装完成之后,用户可以使用附带的遥控器控制机器人在屋内移动。

即便是不先组装机器人,你也可以对核心进行编程。想要测试一下马达和传感器的工作方式,这不失为一种好方法。EV3的核心组件和之前的NXT系列(第二代Mindstorms,2006年问世)很像,但前者在编程上提供了更大的灵活性。

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相比之前的型号,EV3另一个巨大的升级就是加入了iOS和Android应用来帮助用户安装机器人。应用当中包含了每一个安装步骤的三维、交互视图,你可以放大、旋转或观看动画,以更好的了解每个部位的拼装过程。相比平面的说明书,这种指导无疑要更加直观和实用。

由于Mindstorms EV3主要是为儿童设计的,笔者邀请了两位小朋友——12岁的男孩和16岁的女孩各一名——来试玩这部机器人。他们拼装完成了大部分结构,包括主躯干和腿,整个过程耗时90分钟。剩余部分由笔者接手,耗时依然是90分钟。因此组装这部机器人一共耗时3小时。

和乐高其他所有的项目一样,EV3的积木都很小,但色彩协调。在组装时,我们在寻找一些非常微小的积木时碰到了点麻烦。而在组装手臂时,我们又犯了一个小的计算错误,并导致整个手臂的组装要重新来过。但无论如何,这个过程依然很有趣。

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对机器人进行编程非常简单。编程软件共有Windows和Mac两个版本,使用方式和图表工具类似(比如Microsoft Visio或是Google SketchUp)。你可以把指导模组拖拽到空白画布上并点击播放图标。乐高说整个编程过程大约需要20分钟,但我的小组只用了10分钟就可以让机器人行走和停止了。

我们还制作了一个使用到红外传感器的程序。如果你在机器人行进的过程中把用手遮住它的“眼镜”,它便会停止并播放预先设定的语音。

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随后我们向一位程序员朋友求助,请他编写了一个更加复杂的程序,让机器人可以感应到不同的色彩。顺便提一下,EV3可以识别红色这样的明亮颜色,但在绿色和棕色的识别上会有困难。

但是,这个编程软件有一些限制。当中无法进行复制粘贴,在设计复杂的程序时,鼠标光标也会出现延迟。

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在完成了编程之后,我们还尝试了名为Robot Commander的手机应用。该应用有iOS和Android版本,可通过蓝牙对机器人进行控制,比如下达“前进”和“滑行”这样的指令。此外,你还可以语音下达各种移动控制指令。

无论是之前的NXT和新款EV3,你都能够获得一个相当丰厚的回报。一旦你掌握了基本套路,就可以进行一些深入的尝试,甚至是自行制作外壳。在某些方面,乐高在机器人领域可谓是精神领袖,因为他们的产品如此的简单且充满乐趣。

参与到测试当中的两位青少年在一个半小时的时间内进行了紧密的合作,这个长度的集中精力对于如今的孩子来说已经很少见了。

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笔者已经有一段时间没有见过如此迷人的设备了。除了编程软件上存在的一些小问题之外,EV3是一部非常棒的玩具。对于有抱负的工程师来说,EV3是质量和乐趣上的又一次重大进步。

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