一款不錯的機(jī)器人編程入門教育軟件：RoboMind

隨著數(shù)字化生存方式的到來，下一代將更多地和機(jī)器人打交道。機(jī)器人技術(shù)涉及多門學(xué)科，是一個國家科技發(fā)展水平和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志。因此，機(jī)器人技術(shù)是世界強(qiáng)國重點發(fā)展的尖端技術(shù)，也是世界公認(rèn)的核心競爭力之一。很多國家已經(jīng)從小學(xué)開始就將機(jī)器人教育列為學(xué)校的課程。如何從小就在孩子中普及機(jī)器人編程知識呢？選擇好的教育軟件是一個重要的環(huán)節(jié)。適合中小學(xué)生用的軟件很多，如Scratch，但對學(xué)前的孩子來說還是難了點。本文將介紹一款非常合適7歲左右的孩子學(xué)習(xí)機(jī)器人編程的教育軟件：RoboMind。

● RoboMind的主要功能及特點

RoboMind是荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)開發(fā)的一款新穎并且非常簡單的教學(xué)編程軟件，通過它可以幫助兒童學(xué)習(xí)機(jī)器人和人工智能的一些簡單知識，同時還可以學(xué)習(xí)最流行的編程技巧。

安裝好軟件（官方下載地址：http：//www.robomind.net/），RoboMind分學(xué)校版和個人版，其中個人版可免費(fèi)使用。軟件內(nèi)設(shè)包括中文在內(nèi)的多個國家的語言，安裝時選擇中文語言，打開后的界面如圖1所示。

單擊界面左上角的圓形圖標(biāo)可以進(jìn)行打開、保存文件及設(shè)置參數(shù)等操作，界面主要包括菜單欄、編程區(qū)、程序運(yùn)行區(qū)、狀態(tài)欄和控制按鈕等。由于是面向孩子們的軟件，所以界面設(shè)計得很簡捷，容易操作。程序代碼也不用手工輸入，直接通過菜單欄中的“插入”菜單就可在編程區(qū)自動插入代碼，另外代碼語言和安裝語言是一致的，也就是說中文版的代碼語言是中文的。代碼可以通過“翻譯腳本”功能進(jìn)行各種語言相互轉(zhuǎn)化。

對于7歲左右的孩子來說，RoboMind的最大優(yōu)勢在于它能夠?qū)⒑⒆觽兊南敕ㄍㄟ^簡單的計算機(jī)知識反映到機(jī)器人上。作為計算機(jī)啟蒙教育的工具，能夠培養(yǎng)他們解決問題和思考問題的能力以及對計算機(jī)編程的興趣。

RoboMind包含了常見的機(jī)器人編程概念，如移動、查看、循環(huán)、條件語句等，還包含了一些機(jī)器人的基本動作，如畫畫、抓取等。語法很簡單，只需要一些簡單的指令（共五大類：移動、噴繪、抓斗、隨機(jī)決策和觀察勘測），就能立即讓機(jī)器人聽自己的話動起來。再者就是軟件界面設(shè)計得很漂亮，容易引起孩子們的學(xué)習(xí)興趣。

● 利用RoboMind進(jìn)行編程游戲

RoboMind使用起來很簡單，下面通過兩個游戲?qū)嵗齺碚f明如何使用該軟件。

1.游戲一：寫一個“中”字

通過這個游戲讓孩子了解控制機(jī)器人移動的知識。先要花些時間告訴孩子如何讓機(jī)器人移動，讓孩子們把寫字當(dāng)成一個游戲。首先，在菜單欄中選擇打開一個地圖（快捷鍵：Ctrl+O），軟件自帶有20個地圖，這里選擇“art.irobo”地圖；其次，通過菜單欄中的“插入”菜單插入適當(dāng)?shù)拇a，這里插入的代碼為“畫黑色；前進(jìn)（2）；向右轉(zhuǎn)；前進(jìn)（4）；向右轉(zhuǎn)；前進(jìn)（2）；向右轉(zhuǎn)；前進(jìn)（4）；向右轉(zhuǎn)；朝東（2）；朝南（3）；朝北（7）”；最后，單擊播放按鈕即可，執(zhí)行后效果如圖2所示。

完成后還可啟發(fā)孩子用其他的方法完成這個游戲。通過這個游戲，讓孩子們學(xué)到了讓機(jī)器人移動和畫線的方法。

2.游戲二：智能尋跡機(jī)器人

有了游戲一的基礎(chǔ)，就可以玩一些更復(fù)雜的游戲了。游戲二的目的是想讓孩子了解機(jī)器人尋跡的思想和方法。機(jī)器人尋跡知識是學(xué)習(xí)智能機(jī)器人過程中必不可少的一項內(nèi)容。機(jī)器人尋跡指的是讓機(jī)器人通過自動尋跡來按照一定的路線進(jìn)行移動，如圖3所示，設(shè)計一個程序讓機(jī)器人自動沿白色的軌跡移動，碰到墻后停止。

開始前先讓孩子觀察地圖，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人離白線的起始點有8個網(wǎng)格距離，所以第一步要讓機(jī)器人向東走8格。接著要讓機(jī)器人沿白線行走，所以只要前方是白色就往前走，如果左側(cè)是白色就讓機(jī)器人往左轉(zhuǎn)，右側(cè)是白色就讓機(jī)器人往右轉(zhuǎn)，最終就可以實現(xiàn)機(jī)器人智能尋跡了。通過這個游戲很好地培養(yǎng)了孩子解決問題和思考問題的能力。

限于篇幅這里只舉了兩個例子，更復(fù)雜的像機(jī)器人闖迷宮等游戲大家可自行學(xué)習(xí)。

● 利用RoboMind創(chuàng)建個人地圖

小孩子天性喜歡新鮮的事物，當(dāng)把軟件自帶的地圖玩膩了后，如何繼續(xù)使軟件保持新鮮感呢？為了解決這個問題，RoboMind允許創(chuàng)建個人地圖，讓孩子們自己設(shè)計游戲地圖，使軟件獲得更強(qiáng)的生命力。限于篇幅，關(guān)于地圖的制作方法，下面只做簡單的介紹。地圖代碼也很簡單，各種圖形和物體與程序代碼的對應(yīng)關(guān)系如圖4所示。

代碼可以通過Word等軟件進(jìn)行編寫，一個地圖一般包含三個編寫內(nèi)容，分別是map（地圖）、paint（畫線）和extra（擴(kuò)展物體）。根據(jù)圖4的對應(yīng)關(guān)系我們就可以編寫程序了，例如：“paint：（w，-，5，9）”表示在地圖的第5列第9行畫一條橫向兩格的白線；“extra：tree@9，12”表示在第9列12行畫一棵樹；“map：A”表示在第1行第1列畫“A”方塊圖。如圖5所示表示的是創(chuàng)建一個8行10列“A”方塊的圍墻，并在第5行第5列畫一條橫向兩格的白線，在第2行第4列畫一棵樹，其中一個空格鍵表示1格，所以代碼中的空格鍵不能省。

以上是自己創(chuàng)建的一個簡單地圖，按相同的方法就可以輕松地設(shè)計出更為復(fù)雜的地圖了。這里特別提一下，軟件自帶了一個創(chuàng)建迷宮地圖的函數(shù)“#map：maze（3，3）”，通過這個函數(shù)可以自動創(chuàng)建一個迷宮地圖。

RoboMind是一款很好的兒童機(jī)器人編程啟蒙工具，如果用得好的話，相信能為孩子今后的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。