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折纸小狗变身交互机器人 这所高校要让编程更有趣

来源:科技日报2020-07-24 15:56

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  折纸小狗变身交互机器人 这所高校要让编程更有趣

  教育传真

  科技日报讯 (黄龄亿 程振伟 王姣记者江耘)桌面上,一只折纸小狗踩着音乐鼓点,前进的样子憨态可掬;它前方突然出现一只手,小狗“判断”前路遇障,于是缓缓地后退;快退到了桌沿,小狗似乎觉察到了危险,变退为进;有人在小狗的耳边叫唤了一声,“受到惊吓”的小狗停了下来,作“左右观察”状……

  记者从杭州电子科技大学获悉,近日该校人文艺术与数字媒体学院副教授施妍带领一群不同学科专业的学生,开发出“折纸交互机器人”儿童教学系统。该系统通过寓教于乐的方式让儿童接受编程启蒙教育,目前主要被应用在研究、探索和公益领域。

  “折纸动物机器人就是折纸外形加上小马达、传感器,再编程操控整个系统。我们目前在开发各种不同的折纸动物,尽量增加动物的反应真实度以及与儿童的亲近度。”施妍介绍说,先用开关让折纸动物动起来,而小动物的眼睛、耳朵等部位则是传感器,遇到声、光、力等信号,后台程序就会做出反应,转化为前进、后退、避障、避险、叫唤等仿生功能。

  近年来,折纸机器人很是热门。美国哈佛大学科学家已研究出一款可变形的折纸机器人,这款机器人通电后可以从扁平状态变成四条腿站立的机器人,无需人类帮助即可行走和转弯,目前已被用于在危险区域执行搜救任务。浙江大学国际设计研究院则以工作坊的形式让学生设计各种不同折纸机器人。施妍希望能带领数字媒体、电子信息、工业设计专业的学生设计开发折纸机器人,拆解研究其中涉及的相关学习能力,在儿童综合能力培养上觅得一条新路。

  “STEAM教育是集科学、技术、工程、艺术、数学多学科于一体的综合教育。我自己本身就是做设计的,所以团队在艺术上可以填补目前国内STEAM教育中艺术部分普遍不足的问题。”施妍表示,团队还打算从仿生学入手,在实现小动物拟真动作方面进行深耕。虽然背后的编程工作会更加复杂,但可以借此培养小朋友们的爱心和观察能力。而且折纸很有人文精神,容错成本低,还有体现环保精神、唤起童年记忆情结等优点。

  目前,施妍团队专注两方面的工作,一是设计开发出更多种类动物折纸机器人,二是把折纸机器人的设计、开发、操作过程模块化,转换为STEAM教育环节。“希望通过我们的努力,可以让有意向的小朋友甚至家长都参与进来。”团队核心成员、杭州电子科技大学电子信息学院电子信息工程专业大二学生高子健如是说。

  施妍认为,编程学习对儿童而言,首先要有兴趣,其次是循序渐进。“一些家长有通过折纸机器人培养孩子编程能力的意愿。编程要尽量简单且适合儿童,这样儿童参与起来不会感到枯燥、厌烦。”

[ 责编:王宏泽 ]
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