淺談AELOS教育版仿人機器人

齊旭陽

摘 要 隨著人工智能技術的不斷發展，機器智能逐漸融入課堂教學，教育機器人的出現、創客教育以及STEM教育的需求，機器人教育逐漸走入大眾視野，進入中小學的課堂。為了更多的了解AELOS教育機器人，本文從外觀設計、操作控制以及可視化編程三個方面探索了AELOS教育版機器人的特性。為之后更好地進行教學課堂培養學生的多學科思維打下基礎。

關鍵詞 機器人 仿人機器人 STEM 可視化編程

中圖分類號：TP242文獻標識碼：A

1 AELOS機器人的由來

21世紀以來，隨著人工智能技術與機器人技術的發展，機器人的發展已經取得了長足的進步。在國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》明確指出，要在中小學階段開展與人工智能相關的課程建設，推廣編程教育的發展，尤其是機器人教育的發展。

機器人教育對教育創新的推進包括創客教育、STEAM 教育、素質教育、STS 教育（科學、技術、社會）和教學改革。 Chris Rogers 認為，機器人教育能夠將“Engineering” 帶進基礎教育中， 培養學 生的 STEM素養，推動基礎教育改革。AELOS教育版仿人機器人也就在這樣的大背景下誕生的，它是由樂聚（深圳）機器人技術有限公司推出的。AELOS教育版機器人通過軟硬件結合，融入了STEM教育和創客教育理念，是一種青少年能夠親身接觸并實踐到的人工智能產品。

2 AELOS機器人的外觀設計

AELOS是典型的仿人型雙足可編程機器人，單看AELOS本體，它是仿人型機器人設計，擁有類似人類的外觀特征：頭部、四肢和軀干。AELOS全身采用黑白配色，干凈整潔、科技感十足。構成Aelos的材料主要是鋁合金+ABS，具有環保無毒而且質量輕的優點。另外，它的陽角均采用圓角處理，避免了青少年在使用時誤傷手指等安全問題。

AELOS 教育版擁有12個傳感器分別是光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、顏色傳感器、刺激性氣體傳感器、火焰傳感器、觸摸傳感器、碰撞開關、人體紅外傳感器共9個可插拔的外置傳感器，和紅外傳感器、加速度傳感器、地磁傳感器等3個內置的傳感器;Aelos機器人可接入11個外置擴展模塊，其中2個為輸出模塊，它們分別是LED燈和電機風扇（串口包括1、2、3、5、8）AELOS EDU的電機風扇和LED燈只能插在1號串口。其余9個均為輸出模塊，接口位置分別是2和3。

3可視化編程體驗

AELOS教育版主要是采用可視化的積木編程，先通過拖動積木模塊來搭建程序流程，配合幾種內置傳感器或大量的擴展模塊來實現與環境的交互，然后由交互的反饋結果和編寫的程序來執行對應動作與任務。與簡化版不同，教育版編程采用的是任務驅動或競技為導向的編程開發模式，它強調的是邏輯思維和創新能力。

3.1火災預警

AELOS EDU的外置傳感器中有一枚火焰傳感器，把它插入機身插槽后能實時探測自己身邊出現的火焰，并進行預警。

Step1：用USB數據線將AELOS硬件設備與電腦連接，并連接串口。

Step 2：在左邊控制選項中選擇開始模塊，設置遙控器9號按鍵為啟動鍵，啟動程序后，機器人將執行慢走動作。

Step 3：選擇傳感器模塊，并設置端口3為火焰傳感器。

Step 4：設置當火焰傳感器的參數小于50時，啟動報警程序。

Step 5：程序創建完成后，點擊下載按鈕將程序下載到AELOS體內。

Step6：點擊遙控器9號鍵，即可啟動程序，查看編程是否成功。

3.2障礙破除

前面的編程實例我們都插入了外置傳感器，其實在沒有外置傳感器的情況下，利用AELOS EDU機身內置的紅外傳感器也能編程實現許多有趣的功能。

Step1：用USB數據線將AELOS硬件設備與電腦連接，并連接串口。

Step 2：在左邊控制選項中選擇開始模塊，設置遙控器9號按鍵為啟動鍵，啟動程序后，機器人將執行慢走動作。

Step 3：選擇傳感器模塊，并設置端口5為紅外傳感器。

Step 4：設置當紅外傳感器的參數大于140時，執行舉手動作循環3次，否則就執行握手動作。

Step 5：程序創建完成后，點擊下載按鈕將程序下載到AELOS體內。

Step6：點擊遙控器9號鍵，即可啟動程序，查看編程是否成功。

4結語

總體而言，隨著STEM教育與創客教育的不斷發展，我國的青少年編程教育迅速發展，尤其是機器人編程更是發展迅猛。樂聚Aelos教育版機器人同時具有的仿人型雙足機器人形態、專屬的編程軟件、豐富的擴展模塊等這些優良特質，必將會使其在在中小學機器人教育教學中培養孩子的多學科思維發揮著越來越重要的作用。

參考文獻

[1] 國務院.新一代人工智能發展規劃[Z].2017-07-20.

[2] 劉慶升.未來十年人工智能應用場景前瞻[J].中國信息界，2019.

[3] 黃榮懷，劉德建，徐晶晶等.教育機器人的發展現狀與趨勢[J].現代教育技術，2017.