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| 本文作者： 新智造 | 2017-07-26 17:59 |
今年年初，在美國內達華舉行的CES國際消費電子展上，雷鋒網報道了一個“中國迷你版的Atlas”，那款機器人名為“Talos“，由中國的樂聚（深圳）機器人技術有限公司自主研發，當時在展會上可謂是足夠吸睛。而除了Talos之外，這家機器人創業公司還有另外一個系列的產品Aelos，主要面向于家庭娛樂、大學開發商業演出、中小學教育等等，而中小學教育是其中的一個重要分支，今年4月，樂聚推出了Aelos系列的新產品——教育版機器人，把雙足機器人首次應用到了國內的中小學教育市場。
Aelos教育版機器人
目前機器人教育市場主要載體是積木，它作為教育工具可以鍛煉孩子們的動手能力，但是隨著孩子們的成長，積木機器人的延展性較弱、課程時間短等問題就會慢慢暴露，同時，積木類教育是玩具融入教學，缺少專業的機器人知識，不能形成完善的機器人教育體系。這時就需要一個軟硬件綜合、延展性強的機器人產品來替代，而樂聚教育版機器人基于仿人型機器人和專業的硬件技術平臺，提供了一個專業的教具和科學合理的教材體系，成功將一款可以研發的人形機器人平臺應用到中小學教育。樂聚的教育版機器人就是瞄準了這個切入點。
據雷鋒網了解，樂聚的教育版機器人是一款小型仿人型機器人，特點是靈活度高、可擴展性好、競技能力強。這款機器人能夠從機器人結構教學入手，層層深入學習機器人的基礎編程、動作編輯等常用功能，然后深入學習機器人傳感器擴展，最后再綜合所學知識，自主完成所布置的項目，鍛煉孩子們分析問題、解決問題能力。在此基礎上，樂聚表示，人形機器人是機器人發展的終極形態，未來它將更多的應用在我們的日常生活中，所以樂聚教育機器人就是要啟發孩子們將人形機器人與應用場景結合起來，最終創造性的完成人形機器人的應用場景創意，引導孩子們向人工智能應用方向努力鉆研。
相對于市面上很多普通的積木教育機器人來說，樂聚教育版機器人在延展性的表現上更勝一籌。通常來說，積木機器人教學從搭建機械結構開始，最終涉及到簡單的編程和控制，但是離研發平臺還很遠。
而從長遠角度來看，孩子在中小學階段的學習很有可能是為未來大學之后的研究打基礎，由此積木機器人帶來的知識面遠遠不足以作為支撐，而現在大學研究領域最常用的是人形機器人或者仿生機器人，也就是說，使用積木教育機器人的孩子升入大學后，對使用的研發平臺需要重新學習，造成了教育的不可延續性。
樂聚的教育機器人利用了仿人型機器人的形態，針對教育方面進行了擴展性能的優化。將人形機器人與傳感器結合起來應用到競賽和教學場景中，增強人形機器人可擴展性的同時，也極大的擴展了人形機器人編程應用空間，對學生的思維能力訓練以及機器人學習基礎都有很大的益處。
對于中小學生來說，機器人的形態是引起學生學習興趣的重要保證。
在孩子們的腦海中，機器人通常都是動畫片中的那種有著四肢的機器，能夠走路、能夠幫人類做一些事情。在學習機器人相關的知識時，孩子們拿到機器人后的第一反應大多也是“它能不能幫我拿個東西？”、“這兩個機器人能不能比賽誰跑得快？”、“他們能不能打一架？”，這其中就對機器人的行走、運動能力有著很高的要求。
而樂聚教育機器人有一個技術核心：雙足步態算法。
文章開頭，我們提到了樂聚的另一款機器人“Talos“，從外表上看來，Talos 像是小型版的Atlas，在CES展會上，樂聚展示了這款機器人行走時的狀態，根據雷鋒網在前方發回的視頻可以看出，Talos行走的動作舉止和人類幾乎一致，無論是雙腳的步伐，還是手臂的擺動，都和真人極為相似。
后來，經雷鋒網了解，步態算法是樂聚的核心優勢之一，而樂聚也將這個優勢傳承到了Aelos教育機器人身上。
從技術參數上看，一般國內雙足機器人行進速度是5cm/s，而據樂聚給雷鋒網的數據顯示，樂聚的雙足機器人在快走模式下可以達到15cm/s，這就意味著，在教學中機器人完成課堂任務的效率是其他雙足機器人的3倍。
這一優勢在比賽中體現尤為明顯，比如在人形機器人足球比賽中，樂聚的機器人可以在更短的時間內完成進攻和防守，從而大大增加獲勝率。
此外，在很多比賽中需要使用傳感器，Aelos教育版靈活的步態加上傳感器的可擴展功能，可以快速有效的完成所有小型人形機器人比賽。
有了核心優勢，就更能夠吸引孩子們進行機器人知識的學習。
人形機器人用在教育上也有一些難點：
一是機器人編程軟件太復雜枯燥，需要專業的編程人員才能駕馭；
二是人形機器人應用于中小學教育市場沒有可以學習的點，不能很好的展現人形機器人的研究擴展價值。
樂聚新推出的教育版機器人針對這兩點都進行了特別的定制和優化。
機器人教育一個重要的特點就是可編程性，但是「編程」這個工作對普通人來說，意味著「高學習成本」和「高難度」，很多學生看到復雜的編碼心里就會打退堂鼓。
為了不讓機器人的編程軟件太過于復雜枯燥，樂聚的團隊在經過對市場上現有的教育產品和人形機器人編程方式的調研后，決定做一款界面友好的軟件，將編程與機器人教育結合起來。為此，樂聚專門開發了一款流程圖控制軟件，孩子們可以直觀地通過對流程圖的模塊化操作來控制機器人，最終達到學習的目的。
這個「流程圖」也是樂聚教育版機器人中比較核心的一部分，引用樂聚方面的介紹：
流程圖能夠讓學生們在學習中“知其然，也能知其所以然”。
簡單來說，流程圖就是編程中整理邏輯思路的常用方式，它看起來邏輯清晰明了，很容易被人接受。
樂聚教育機器人在教學中會教給孩子們流程圖的邏輯框架原理，鍛煉孩子們的邏輯思維能力。另外，樂聚的團隊還針對一部分對編程癡迷的孩子們，在編程軟件中單獨建立了一個代碼框，通過對流程圖的操作可以直觀的看到流程圖模塊中的源代碼，為這些孩子的進一步學習機器人編程打下基礎，預留出足夠的培養空間。
所以這款軟件是機器人編程思想的入門級使用教程，與進一步學習機器人控制和軟件編程息息相關。
這個教育版的機器人，是樂聚首次將傳感器應用于人形機器人教學中，增加了人形機器人的可擴展性。
樂聚方面向雷鋒網透露，目前市面上人形機器人在教育市場的應用，大都僅僅是調試機器人動作、編輯一個舞蹈、組織一個拳擊比賽等等，而根據目前的潮流來看，未來機器人的發展方向一定是智能的，除了編輯簡單的動作之外，機器人還需要一些智能的判斷和執行任務能力，所以樂聚在對機器人開發中常用的傳感器進行篩選之后，最終為教育版機器人搭載了11個傳感器模塊。
跟我們日常概念中的“為機器人裝傳感器”不同的是，這11個傳感器模塊并不需要復雜的操作（擰螺絲、焊接、打孔等），而是采用了磁吸的方式讓用戶對傳感器隨意搭配使用。
搭配相應的傳感器之后，這些教育版人形機器人進行教學任務時，就能夠發揮他們的相應作用了。
舉個例子：
在機器人滅火任務中，用戶只需要選用火焰傳感器和風扇搭載到機器人上，然后在電腦端編程，讓機器人檢測到火焰后啟動風扇將火吹滅；
在避障任務中選用紅外距離傳感器完成避障任務等等。
這樣靈活的擴展應用增加了人形機器人的應用場景，也將機器人的軟件編程和應用開發納入到教學中。
樂聚教育機器人傳感器
除了機器人本身的優化外，樂聚還為機器人適配了一整套教材，通過任務驅動式教育理念，構成一個完善的人形機器人教育體系。
教材分為三篇六冊，分階段全方位的鍛煉孩子們的動手能力、協同合作能力、邏輯思維能力、分析解決問題能力和語言表達能力等。
而對于孩子來說，仿人型的教育機器人除了能夠給他們帶來更好的教育效果之外，也更有吸引力，畢竟有胳膊有腿才是人們想象中一個「機器人」該有的樣子。
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