机器是如何想扫地这件事的?普陀这堂课给你答案

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摘要日前,朝春中心小学等学校的同学们来到长风校区开源硬件实验室,开展了“掌握清洁——机器是如何想扫地这件事的?”的项目课程。在90分钟的课程探索中,大家学习了扫地机器人的工作原理,以及...

日前,朝春中心小学等学校的同学们来到长风校区开源硬件实验室,开展了“掌握清洁——机器是如何想扫地这件事的?”的项目课程。在90分钟的课程探索中,大家学习了扫地机器人的工作原理,以及智能家电背后的“思考逻辑”。同时,通过给扫地机器人输入功能程序,使其完成了在指定范围内的垃圾清扫工作。

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发现与体验文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

在课程的一开始,老师就提出“我们在家是如何清扫的?”“我们是如何操作扫地机器人的?”“扫地机器人是如何识别障碍的?”这几个问题。同学们都积极踊跃地分享了自己在生活中有关清扫和使用扫地机器人的经验。文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

大家利用AR技术了解了扫地机器人的发展过程、技术原理、建模思路和操作逻辑,讨论了不同情境中扫地机器人的工作模式。通过AR扫描仪,在虚拟和现实结合中拆分了扫地机器人的各个部位。认识了扫地机器人的三大系统组成,分别是清洁系统、运动系统和感知系统。文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

感知系统里有摄像头、激光雷达测距传感器,防碰撞传感器,以及控制芯片等。安装在机器人前边的防碰撞感应器,可以感应到与障碍物之间的距离,当距离过近时选择绕行。侧面和底部的激光雷达感应器能够感应高度差,防止机器人从台阶上跌落。文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

运动系统包括驱动轮、驱动电器和万向轮等,在感知系统的帮助下控制扫地机器人前进,避障和越障。最重要的清洁系统里有边刷、集尘盒、吸尘泵、滚刷等。在运动系统和感知系统的协作下,精准地收集家中每一个垃圾碎片。文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

02文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

设计与创造文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

在对扫地机器人的工作原理有了基本的了解之后,各组就要开始为自己的机甲小车输入运动程序了。文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

搭建好机甲小车,每个小组需要为小车设计清洁方案,使它能够完成单位面积中垃圾搬运的任务。文章源自微观生活(93wg.com)微观生活-https://93wg.com/14442.html

每个小组为机甲小车手动输入执行参数,控制小车前进的速度和距离,何时转向,转向的角度和方向等。每一个数据都必须十分精确,才能确保小车在规定的单位面积内完成所有点位的垃圾收集。这就需要每位同学的耐心和配合,有的同学在赛道上读秒,有的同学测量小车调转的角度,还有同学需要记录每一次测试的结果。

03

验证与迭代

通过一次次的测试和修改,大家最终都成功地完成了挑战。机甲小车成功经过每一个点位,收集到了赛道上所有的“垃圾”。最后,同学们还讨论了在下一次的实践中可以如何优化和迭代方案。

这个经历不仅使大家了解了机器是如何“思考”的,也体会到了工程师是如何在一次次测试与迭代中不断改进产品的,还让同学们拓展了对于“人工智能”的理解,感受到了技术、创造和设计的魅力。

资料:上海市普陀区青少年教育活动中心


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