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大疆

大疆的这个可编程教育机器人,可真不是个一般的机器人

可编程,可“吃鸡”,小孩子和大孩子都能在它身上找到教育的意义。

王飞

发布于 6月13日责编 : 郭娟

提到可编程教育机器人,我们脑海中的它应该是什么样儿?

可能是索尼KOOV那样积木式的:“原材料”是一堆普通塑料模块,被拼成各种形状,实现各色功能,能给孩子们提供更开放的创造力和想象力。

也可能是乐高或Makeblock式的:拥有几种固定形态,拼装出来的外形酷炫,通过编程又能做出各种动作,引人发笑,寓教于乐。

在这以前,我们应该从未想过无人机市场全球占有率第一的公司——大疆,在2019年6月12日这天也推出一个可编程教育机器人,这就是外形像“战车”的“机甲大师RoboMaster S1”。

这是一台兼顾了模型组装、编程教育以及多人竞技的教育机器人。

把DJI的技术武装到这台机器

说实话,在大疆推出天上飞的无人机后,PingWest品玩就曾预感到离地上跑的自动驾驶不远了,因为二者技术趋同,但到现在,官方甚至没承认过内部有自动驾驶部门这回事。

这倒是不妨碍大疆在地面上也搞出一些动作——大疆RoboMaster比赛。

如果你看过此前大疆已经举办了三届的机器人对抗赛,就知道这个类似于机器人界“王者荣耀”一样的比赛中有这样几个机器人:

而RoboMaster S1这个产品的原型可能就是那台“英雄机器人”。

看到S1的第一眼,我们可以把这台产品当成“战车”来审视,它拥有动力单元和底盘,配备了麦克纳姆轮;大疆在它前后左右各放置了一个感应装甲,而在“战车”之上是云台、发射器和弹仓,图传模块和天线被放置在顶部。

我们自然不用担心这台S1的技术含量,大疆已将一系列的产品技术能力塞入了这台“战车”。比如云台技术像是来自于Robin S,摄像头的外形就像是无人机上搬运过来的,天线和图传模块自然是大疆多年在无人机技术领域上的积累。

我们拿到的其实是一个完整拼装的版本,消费者购买的话,应该是先收到这样一堆零件(部分零件展示),既而自己拼装而成。

对于任何一个热爱工程的人来说,都会在第一眼看到这台S1背部的中控模块。据大疆方面介绍,S1的智能中控采用了工业级的CAN总线设计,强大的算力支持人工智能运算和编程开发的能力。

后部的电池
后部的电池

第一次上手最有趣的地方应该是它的传动系统——一套麦克纳姆轮。我们都知道无人机的左右平移其实是根据桨叶的速度差来实现,而采用麦克纳姆轮让S1实现左右移动的原理类似,创意地实现了左右平移而非前轮转弯,像这样——

而手动操作模式下,云台将随动转向——

说它像无人机的“变种”,其实在激活页面就可以体现得出来,WiFi绑定,图传连接,甚至在开始之前做一个四轮定位,和无人机激活的方式差不太多。如果使用手机绑定,需要连接占用机器人WiFi,如果两者通过路由器连接,则先需要手机APP激活,机器人摄像头扫描手机APP配对。

不过,对于一台需要控制成本的可编程教育机器人来说,堆配置也不是它必须的。

比如它使用了500万像素的相机,支持最高录制1080P@30fps的视频。

但在软件方面,自然少不了集成大疆的计算机视觉的能力。

所以在FPV的画面,它也实现了对单个物体的自动跟随,它的操作界面是这样的:

点击跟随将实现云台自动跟随被摄主体(手动控制产品位移),再点击就可以对你实现主动跟随,比如可以用在滑滑板跟拍等场景下,还有这样:

这台车貌似还不能跟随狗狗
这台车貌似还不能跟随狗狗

拍出来还挺萌的:

说它是一台“战车”,它是真的可以发射“水晶弹”的。在这台S1上,大疆为它配上了发射器和感应装甲,将“水晶弹”塞入“弹仓”,就可以发射出“水晶弹”。

大疆提供了水晶弹,小米粒大的水晶弹用水泡两个小时后就可以变成右边这种软质的
大疆提供了水晶弹,小米粒大的水晶弹用水泡两个小时后就可以变成右边这种软质的
弹仓位置
弹仓位置
将弹仓推进去即可
将弹仓推进去即可

而“水晶弹”以26m/s的速度发射,连发模式下支持每秒10发。这样连射将带灯光、带声效和带水晶弹......

除去“水晶弹”这种射击项目,大疆为它设置了多种视觉标签识别,比如1、2、3、4、5通过顺序打击标签,也可以训练操作者的操控技术和反应能力——

如何编程

别忘了,这也是一台可编程的教育机器人。

在软件的第三个栏目“实验室”里,拥有“大师之路”、“我的程序”以及“机甲学院”。

“大师之路”栏目内拥有不同的程序难度设定,从最基础的“挨打反击”到“视觉跟随”,用户可以通过项目进度式的方式进行从简到难的学习。

比如通过拖拽尝试制作一个“挨打反击”的程序,右侧可以切换机器人FPV状态以及打开指南和尝试运行。

PingWest品玩(未经过任何代码培训的编辑)也尝试拖拽做了一个“挨打反击”的程序,当运行函数未设置会弹出提醒。

十分钟大概就可以理解这套“挨打反击”的程序,整个体验过程中,我们认为这套UI设计最优秀的地方在于随编随调,随错随改。

顶部三个按钮随时切换FPV状态、教程日志和测试运行
顶部三个按钮随时切换FPV状态、教程日志和测试运行

大疆在“大师之路”中设计了9套难易度不同的程序,以便于对这台教育机器人包括系统、灯效、底盘、云台、智能、装甲板、多媒体、控制语句以及运算符和函数体等知识点的理解。

比如“巡线出击”涉及到PID控制、巡线调优提速以及边巡线边射击,整个过程涉及到了车速、云台移动角度和速度,函数值设定以及视觉信息扫描等,还会给小朋友们讲汽车的刹车和动力原理。

“我的程序”则是一个自由编程的实验室,可以理解为“大师之路”学习后的进阶。用户可以在实验室自由调试以及保存自己的代码到云端,这些代码也可以分享给其他好友。

而在自由编程过程中可以在Scratch和Python中切换,前者直接拖拽模块,后者为进阶的纯代码编程语言。

由于是提前拿到评测产品,截至发稿,“机甲学院”还未开放。据大疆方面介绍,这个学院将会有专门的老师来讲解编程课程,比如力的分解,PID控制、掌声识别和姿态识别等,比如拍手两下可以触发机器人的扭腰动作,这部分主要来帮助那些希望在编程上进阶的同学。

详细看这个视频:

我们也看到了编程可以设置为“自定义技能”,所以大疆的编程教育,不只是让这台教育机器人动起来,而是存在实战的意义。

一台可以“吃鸡”的教育机器人

机器人编程的意义在于学习,在于如何让小朋友学习编程语言,如何理解工程、技术、数学、艺术以及科学,而通过自己动手编程击败另外小朋友的机器人则体现着寓教于乐的意义。

它是一台可以“吃鸡”的教育机器人,多人竞技模式就是为这样的场景准备的。

大疆甚至为这个模式设计了一个更方便操作的“战斗手柄”——

手柄相较于屏幕更好控制位移,战斗必备
手柄相较于屏幕更好控制位移,战斗必备

前面已经提到,这台教育机器人装有水晶弹仓可以发射水晶弹,在身上也布置了六个感应模块,在软件操作画面上它也营造出了一种“电子竞技游戏画面”的感觉,而编程给予了这台机器人以特殊技能,这已经给多人竞技模式提供了基础。

一场类似于“吃鸡”的生存电子竞技模式在所难免。

像这样的乱斗——

点击多人模式内的乱斗模式,几名机器人处在同一个WiFi之下,就可以自由进入多人竞技的房间,类似于CS里面的建房。

右侧的模式可以调节射击方式、游戏时间、机器人速度以及生命值。

值得一提的是,机器人拥有随机技能,比如短暂无敌,以及近距离释放让敌人眩晕,在竞技过程中,编程技能也有了施展的意义,比如后背挨打自动扭头射击。

战斗画面很像游戏画面
战斗画面很像游戏画面

而在乱斗模式,大疆也使用计算机视觉的能力,你可以将一个“复活标签”挂在置顶的位置,当多人竞技模式中的机器人被击毁需要用摄像头扫描到“复活标签”重新复活。

看这个战斗的视频:

PingWest品玩体验的过程中,发现这个机器人图传连接十分稳定,画面和行动均未出现明显的延迟。机器人速度为快的情况下,需要一定的上手成本,撞墙撞物是必须的,不过据大疆称这台机器人拥有非常优秀的防撞设计,冲击力全部在那套麦克纳姆轮上。

FPV的软件画面和硬件也有很好的结合,比如右侧感应装甲遭到攻击时,屏幕右侧会闪现红光。

在多人竞技模式中还有另外一个竞速模式,建房操作类似,它主要考验操作者的操控技能,比如设置障碍和通道,操作者需要依次扫描不同位置的数字标签1-2-3-4来达到竞速的体验。

据PingWest品玩测试,S1一块电池可以大概玩上35分钟,建议配备两块电池。

大疆教育的意义

总结来看,机甲大师RoboMaster S1拥有多达46个编程控制部件,它提供了从单人的编程玩法到多人的多种竞技玩法,尝试将编程与物理、数学、人工智能等知识结合,应用于不同场景,包括不限于定点射击、移动射击、竞速、乱斗等,甚至可以和小朋友们来一场自动驾驶挑战赛。而借助人工智能模块和软件技术的RoboMaster S1是将学习与竞技有机结合,让用户在紧张刺激的竞技对抗中实践知识,真正实现“寓教于乐”。

大疆做教育其实不意外,这是一家创立源自于校园的公司,企业文化与高校研究室颇为相似:全球顶尖技术的青年工程师们相互碰撞,彼此启发创造力和想象力,在一片未知的领域中充分发挥聪明才智,通过实践获取和验证知识。

“我们对大疆独有的、充满校园气氛的‘实验室 + 工程师’文化充满自信”,大疆教育团队在一封公开信中透露,“但是传统教育模式下输出的优秀学生, 往往需要很长时间才能成长为优秀的科技人才,我们的教育模式,在实践与理论之间有一个亟待填补的鸿沟,于是,我们萌生了自己做教育的想法。”

RoboMaster S1产品起源于2015年大疆举办的激战类的机器人赛事RoboMaster,至今这一比赛已经拥有累积近400所高校队伍,超过2万名学生参赛。

产品的理念也同赛事一样,大疆始终遵循一个结论——“真正的知识需要来源于实践,也需要在实践中检验。”

一个问题是,大疆要做什么样的教育?

大疆的产品声明中提到了科学史上曾经有一群非常特殊的群体:Martians(火星人)。火星人指的是一群杰出的匈牙利科学家群体,他们在匈牙利时都是师兄师弟,后来移居美国深造和研究。今天所有大数据、 云计算、人工智能的基础——现代计算机体系,是由他们中间的Von Neumann奠基的, 大名鼎鼎的喷气动力实验室JPL是他们中间的Von Karman创办的,氢弹之父Teller也是他们中的一员,这一小拨人拿到了数量可观的诺贝尔奖。以至于有人开玩笑说匈牙利当时是火星人在地球的前线。

而Von Karman曾对自己校长父亲的评价:

我的父亲坚定不移地采用这样一种教育模式:将拉丁文、数学和历史等各学科和生活场景融合在一起来进行教学。学习拉丁文的时候,学生要在城市里游走观察,抄写博物馆和雕塑里出现的拉丁文描述;研习数学的时候,学生们需要研究匈牙利当地的小麦产量、做计算、画图表。 所以我们没花时间去死记硬背,而是自己研究创造出了这些公式。培养科学家,还有比这更好的方式吗?”

机甲大师RoboMaster S1就是那个大疆希望帮助每个孩子都可以成为“火星人”的教育产品。

这台产品才公布售价,3499元买不了吃亏买不了上当。

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