2018年4月18日 星期三

​程小奔​:我們離消費級程式設計機器人還有多遠?




文章摘要: 圖片來源: depositphotos芥末堆注:「我測」是由芥末堆策劃的一檔測評「實體教育產品」的欄目,我們會用真實、獨立且主觀的體驗來測評使用過程,以發現它的精彩之處和不足之處。



圖片來源: depositphotos


芥末堆注:「我測」是由芥末堆策劃的一檔測評「實體教育產品」的欄目,我們會用真實、獨立且主觀的體驗來測評使用過程,以發現它的精彩之處和不足之處。



芥末堆那子 4月18日報道


本期要測試的產品是「程小奔」,官方介紹是一款適合六歲以上兒童操作的普及型程式設計機器人,分為「小程」和座駕「小奔」。


「小程」連線到mblock5軟體上,可以實現線上程式設計。搭載上「小奔」之後,「程小奔」可以實現顏色檢測、識別障礙物等功能。「小程」通過螢幕、「小奔」通過前後左右的移動都能實時地反饋程式設計結果。除此之外,通過擴充套件功能的操作,「程小奔」可以實現人臉識別、語音識別、播報天氣等功能。




(「小程」和座駕「小奔」)

我帶著以下三個問題開始我的測評:



  1. 這款機器人對於首次接觸程式設計的人來說,「積木式程式設計」操作是否有難度?




  2. 「程小奔」所裝備的多功能感測器是否靈敏?




  3. 聽起來高大上的黑科技功能,會變成「中看不中用」的人工智「障」嗎?



Part1初識軟體:介面友好,上手快


軟體只需在Makeblock官網上下載mblock5就可以。那子下載的是Windows 7版本,安裝步驟十分簡單。


電腦識別小程的速度大概只需要幾秒鐘時間,但首次連線比較慢,大概2-3分鐘。


初次嘗試程式設計產品的小夥伴,可以先看一下mblock5上方列表「幫助—入門指導」,裏面有軟體介面、名詞解釋以及分入門、中級和高階三個級別的10個實踐操作案例講解。按照案例講解的步驟操作,可以幫助初學者快速上手,實現之後較為複雜的程式設計操作。


案例說明會介紹專案的目的和用途,並詳細講解每一步的操作步驟,有的案例在最後還會加上用以發散思維的「小技巧」。這步很基礎也很關鍵!



(第二個案例「創作動畫——搖晃彈力球」部分截圖)

模仿完成幾個簡單的案例操作之後,那子感覺積木式程式設計對於初學者而言,入門門檻確實很低,很容易上手。


Part2初識硬體:感測器識別距離有限



產品包裝中有快速使用指南、安全使用說明、機器人控制器小程、機器人底盤小奔、Micro USB資料線以及8張顏色識別卡。(注意:沒有藍芽介面卡)



其中使用指南的內容很簡單,只介紹機器基本配件、小程開機和充電說明以及軟體下載地址,沒有任何操作說明和支援系統等其他詳細資訊,這部分的詳細說明,建議大家去Makeblock官網上查詢閱讀。



(小程硬體功能官網介紹)

其中那子測試了聲音感測器,卻發現「小程」螢幕顯示的響度資料並沒有跟隨舞臺上的感測器的數值實時變化。(編寫程式見圖,如果程式編寫有誤,歡迎拍磚)



(圖片為手機正在播放音樂,舞臺上顯示的數值一直在4上下浮動,而「小程」螢幕上卻只在2.4和2.5之間變化。)

用同樣的程式測試「光線感測器」時,並沒有出現類似問題,舞臺上的光強度數值與螢幕顯示的數值是實時變化。


「小奔」的下面有一個可以向前及向下撥動的紅外感測器。那子設定的程式是,如果感測器識別出前方物體為紅色,「小程」顯示00,如果不是,則顯示11。實際操作中發現,能夠識別,但識別距離十分有限,只能識別大概5釐米左右的距離。



(圖中距離為識別出紅色的最遠距離)

用同樣的程式測試「小奔」的偵查障礙物的能力,即發現障礙物,「小程」顯示00,反之則顯示11。官方說明提到,檢測障礙物的原理為紅外線反射,因此在檢測障礙物時,顏色越淺的物體距離越長,顏色越深的物體距離越短。測試中,那子發現的確是這樣。拿白色卡片測試時,識別距離為13釐米,而黑色卡片距離只有7釐米。




(圖中黑線為黑色卡片的最遠識別距離,紅線為白色卡片的最遠識別距離)

關於座駕「小奔」的行動能力,可以實現前進、後退、左轉和右轉四種運動。那子在測試發現,座駕的行動沒有任何問題,奈何受困於USB資料線的長度……這裏就顯示出藍芽介面卡的重要性了。


Part3高大上的「黑科技」:需大神指導完成,門檻較高


官方介紹,「程小奔」可以實現例如人臉識別、語音識別、播報天氣等功能。那子也測試了「播報天氣」和「深度學習——剪刀石頭布」兩個功能。但在實踐中,那子發現,如果不依賴Makeblock論壇上搜索大神的教學作品,這部分功能相當有門檻


所有的黑科技功能都需要在軟體左側的「擴充套件」裡自行新增,而且根據選擇角色的不同,其擴充套件功能也不同。



(角色為「小程」的擴充套件介面)


(角色為「Panda」的擴充套件介面)

播報天氣


1、需要新增角色為「小程」的「IoT」擴充套件程式。


2、編輯完成如下的程式設計思路:聯網之後,螢幕隔一秒鐘顯示北京的天氣、溼度、PM2.5、PM10、最高氣溫和最低氣溫。最終效果如圖:



(有加快幀數,實際顯示效果為每個數值停頓一秒,而且新的數值出現會有提示音)

深度學習——識別「剪刀石頭布」


1、需新增角色為「Panda」的「深度學習」擴充套件。


2、建立訓練模型。具體操作為:填寫樣本名稱,例如:石頭,用手做出「石頭」的動作,然後滑鼠按住「學習」按鈕,在顯示樣本數達到9個之後,再鬆開滑鼠。以此往復,完成「剪刀」、「布」的樣本學習。




(「深度學習」擴充套件功能中「石頭」的「模型訓練」介面)

3、最後,完成程式語言,實現識別。


最終識別效果一般,只有「石頭」能夠立馬識別出來,而「剪刀」和「布」往往傻傻分不清。這有可能是那子在「建立訓練模型」操作上有不準確的地方。但那子測試過兩次,最終識別效果都不是很理想。這也從側面反映出這項功能的門檻高度。



(執行程式之後,系統識別為「石頭」)

測試了兩個「黑科技」的功能後,從總體來說,我感覺相當有難度,需要看教程才能完成操作。值得注意的是,當角色切換至「Panda」再進行擴充套件功能操作的時候,能明顯感覺到電腦的執行速度變慢,在建立訓練模型時,出現了軟體卡頓的情況。最後的識別效果也不是十分精準。


說在最後:


1、「程小奔」的確做到了讓程式設計更簡單



(那子每次測試一個新功能的時候,都好像又開啟了一道新世界的大門!)

對於第一次程式設計的人來說,「程小奔」的積木式程式設計的程式設計思路相當簡化了那子所想的「if…then…」這樣枯燥的程式語言,入門幾乎沒有門檻。「小奔」的螢幕顯示以及「小奔」的行動都能夠讓程式設計結果直觀的顯示出來,充分體現了「所得即所見」。如果家中還有樂高或者Makeblock旗下的神經元產品,對接到「小奔」上應該會更有趣。


2、入門沒有門檻,但進階的門檻還是很高的。


這一點在測試黑科技兩個功能的時候,那子感受的最明顯。如果沒有論壇的大神教程,那子都不知道從哪裏入手,更別提最終的實現了。



不僅是高階的學習,中階也是如此。「顯示感測器的值」操作在官方指導裡歸為「中階」。但那子測評的時候,便出現了上面提到的螢幕數值與舞臺數值沒有同步變化的情況。因為確信是操作上出現了問題,在這個「中階」的操作步驟上,那子至少花了一個多小時來研究問題究竟出在哪裏,但最終還是沒有解決。


也許問題很簡單,就是程式語言寫錯了,但對於剛剛接觸程式設計的孩子來說,在只有書面的步驟說明或者沒有交流的視訊背書式的指導,沒有老師在旁輔導的情況下,很容易讓學習者鑽牛角尖,問題也不能得到及時反饋。


對於面向C端銷售的消費級機器人來說,這也許是最需要解決的問題——如何降低使用者的使用門檻。





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