機器人駕到

以積木玩具聞名全球的樂高集團（Lego）現在正將機器人的玩法推向新高度。隨著新一代“樂高頭腦風暴”（LEGO Mindstorms EV3，以下簡稱“EV3”）推出，用戶對自己的機器人編輯指令更具擴展性。

EV3本質上是一個可遙控、可編程的積木。它由超過500個科技零件組成，裝備了3個電機，4種傳感器，其核心的智能模塊采用了ARM9架構，內置編程和界面，并可通過藍牙和Wifi與電腦連接進行復雜的編程作業。EV3極強的可操作性讓機器人發燒友為之瘋狂，在他們眼中，它從來就不只是一個玩具。

上世紀80年代，樂高集團的第三代掌門人克伊爾德·科爾克·克里斯蒂安森（Kjeld Kirk Kristiansen）找到麻省理工學院的西蒙·派珀特（Seymour Papert）教授，提出用軟件控制樂高積木的想法。1998年，樂高推出第一款機器人，將傳統的拼裝玩具結合計算機程序，這讓年輕玩家打造出自己的機器人成為可能。

通過研究昆蟲的低空飛行模式，可以建造更先進的仿生機器人。2010年，瑞士蘇黎世機器人和智能系統研究所的研究員昌西·格雷茨（Chauncey Graetzel）和他的團隊，用樂高Mindstorms NXT機器人完成果蠅控制機器人的實驗。他們建造了一個虛擬實境，用LED顯示的視覺圖像誘導果蠅的飛行方向，同時用一個視覺系統將他們的翅膀運動轉換成命令形式，從而實現對機器人的操控。

樂高玩具研發通常從兒童心理學出發設計場景和形象，但機器人包含課程設計和編程軟件，研發過程更為復雜。從第二代機器人NXT開始，樂高與美國國家儀器公司（National Instruments）共同成立了研發小組。由國家儀器公司提供LabVIEW開發平臺技術，采用基于圖標的編程方式，最大程度簡化編程過程。“我們并不是讓孩子學習文字編程，所以要把編程難度降低，讓孩子的精力用來搭建機器人，創造他們想象的模型。”樂高教育中國區總經理陳志慶對《環球企業家》說。

挑戰并非都是技術問題。雖然樂高機器人的設計面向9歲至16歲的青少年，但是從第一代機器人開始，簇擁者中就不乏成年發燒友。教育工作者關注機器人諸如數據采集、基本編程等教育功能，而機器人發燒友則追求參數，期待看到酷模型。如何平衡教育用戶和成年買家的需求？“我們從第二代開始發布了兩版機器人—玩具版針對成年買家，教育版針對教育用戶。”陳志慶說。

外腦

事實上，樂高除了集團內部的Mindstorms研發團隊，還借助了外腦的力量。

樂高邀請大量用戶參與機器人的硬件和軟件的設計中。EV3的測試研發征詢了全球近800名教師，約200名學生以及眾多教育專家和玩家的意見。“增加陀螺儀就是老師提出來的設想。”樂高教育中國區市場助理經理于琨告訴《環球企業家》，“我們都想讓機器人有更多仿人的功能。”EV3系列的“陀螺儀男孩”啟動后，可以利用顏色傳感器接受不同顏色發出的指令，馬達和陀螺儀保持平衡，同時接收超聲波繞開障礙物。一旦遇到問題或倒下之后，“陀螺儀男孩”就會自動關閉所有電機，屏幕上還會出現頭昏腦脹的表情告訴用戶自己遇上了麻煩。

樂高鼓勵玩家組裝和分享自己構想的機器人，甚至會把玩家的作品作為標準模型推廣。EV3的模型設計就由樂高與“大師”共同開發。“我們在全球有50多位機器人‘大師’，他們都有各自的職業和專長，共同點就是愛好機器人。”于琨說。“大師”會花大量的時間自己摸索研究，然后定期和樂高溝通交流。

工程師出身的中國玩家傅山，剛開始接觸樂高機器人時，按照工業上的無人搬運車（Automated Guided Vehicle）原理，用樂高NXT機器人搭建了一臺小車，從此他對機器人的熱情一發不可收拾。后來他又仿照工業的機械手，用樂高的三個電機做了一個三軸機械手。他最得意的是做了一個能在兩分鐘內解魔方的機器人。“任何一個編程，包括工業上的，都是按照公式來解。魔方的解法也是一個公式。”傅山對《環球企業家》說。他把解魔方的公式編成程序，裝到樂高機器人的模塊里去，然后用顏色傳感器掃描魔方每個面的9個塊，機器人就會按照掃描結果，套進公式運算。

樂高讓所有人都能接觸到它的機器人軟件。玩家們可以發揮想象，任意對軟件進行了修改和擴展。傳統的機器人多采用螺栓連接方式，組裝過程復雜，同時都是單板機控制，編程語言復雜，這使機器人的擴展性成為一個大問題。“懂得工業自動化的人們都容易接受樂高的方式，因為它的變化多樣。”傅山說。對于成年發燒友來說，樂高機器人的創造空間很大。

對樂高教育而言，教學也不僅是硬件和演示，還包含創新。在歐美國家，樂高機器人融入教學已成為一種普遍現象。以美國麻省理工學院為例，80%的一年級學生使用樂高機器人作為教學工具。2000年，樂高教育機器人第一次走進了中國學生的課堂。目前北京、上海、西安等地高校開始引進樂高機器人作為工程類學科入門課的輔助工具。“作為一門課程，樂高會設計一套搭建手冊，老師可以參照它按步驟教學，也可以隨時調整進度。”陳志慶說。為了保持產品的持續性和擴展性，樂高提供了包括可再生能源套裝在內的額外配件。

事實上，樂高教育直到2011年才在中國建立自己的團隊。在此之前，中國教育部和樂高在2010年簽署了“技術教育創新人才培養計劃”。從2010年到2014年在全國共同選擇400所高中、初中和小學開展創新教育合作。現在，已經有兩萬多所中小學使用樂高教育課程，每隔一兩年會有4000多所學校續訂產品。

中國學生可參與到樂高的機器人大賽中，除了通過學校，樂高教育活動中心的會員也有資格報名。目前，樂高活動中心在中國有49所。于琨介紹，一位10歲左右的孩子拼搭一個簡單的機器人只需要20分鐘。而且不按照手冊也能安裝，只是要對樂高積木的玩法比較熟悉。其它復雜的模型，比如流水生產線可能至少需要五六個小時，拼接完后有編程和調試。

樂高不斷向玩家發起挑戰，促進了他們之間的相互學習。比如，樂高成立的機器人狂熱愛好者社區，定期發布課題，吸引用戶參與其中。活動不僅給了愛好者展示技能的機會，也促進了玩家之間的相互學習和自我提高。

最后，想象一下樂高打造的這個包括用戶在內的“生態系統”的價值和威力。人們通過密切的互相學習掌握新能力，連接在一起的人越多，互動的潛力就越大，創新的速度就越快。從而也幫助樂高從玩家那里汲取靈感，生產出更好的機器人。