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Python 课程,从这里开始,开启你的机器人编程大神之路!

Python 是目前被广泛使用的编程语言之一,也是初学者学习代码编程入门的理想语言。随着基础编程教育的推进,越来越多的学校开始开展 Python 教学。浙江、北京、山东等地都陆续将 Python 纳入了信息技术课程。

软银机器人致力青少年编程教育的普及,持续为 AI 教育助力,培养未来人才。其中,软银机器人已经在 AI 智能教学AI + 机器人教育新示范、机器人竞赛等方面取得了良好成绩。

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杭州市长河高级中学校长 何东涛 谈编程

此前,为了进一步助力基础编程教育推广,软银机器人特别编著了适用于不同学段的 RoboBlocks 以及 Choregraphe 编程教材,并提供相关师训服务助力开展课程。


随着编程能力的提高,机器人也有更多功能与应用待开发,如果把编程学习比作一场打怪升级的游戏,那么经过初阶 RoboBlocks,进阶 Choregraphe,此时就可以迈入高阶 Python阶段了。软银机器人致力于推进基础编程教育,机器人 Pepper 支持 RoboBlocks 编程和 Choregraphe 编程,同时也支持 Python 编程

通过系列课程的学习,学生不仅能够在人工智能、机器人领域有所提升,还能同时掌握机器人应用的开发过程,实现自己的奇妙创意,共同探索智能机器人的无限未来!


Python 课程内容大纲

由软银机器人中国自主开发编写的 Pepper 机器人 Python 课程包含四大板块,从 Python 入门到机器人探索,从基础应用到独立开发,充分满足不同背景、不同年龄、不同目的的学习需求:

  • Python 语言入门

  • Choregraphe 中的 Python 模块

  • NAOqi 操作系统 API 接口调用

  • Pepper 场景案例开发


Python 语言入门

Python 基础课程紧密结合新课标与课程大纲,采用 PBL 项目式学习法、结合编程游戏,在玩中学习,循序渐进地培养学生的逻辑思维。

课程通过16个项目场景和游戏结合的具体案例,帮助学生了解和掌握 Python 语言入门知识及基础应用,以及逻辑入门和面向对象编程的高级应用。

课程内容涉及函数、变量、数据类型、字符串、库、指令、类等知识点和综合训练。课程中趣味盎然的场景设计、详尽清晰的课件教材以及深入浅出的知识讲解,都能够帮助学生快速进入编程世界,掌握 Python 的基本语法,实现小型项目的开发!


课程示例

Lesson 2 画三角形

课程内容:学习 Python 语言的编程格式,了解 print 函数的使用方法,并通过 print 函数画出一个三角形。

Lesson 8 海龟画图

课程内容:了解 Python 编程中的库函数的概念,在编程中召唤海龟画笔,初步了解什么是函数、列表,并掌握如何通过循环进行重复动作,最终画出多种多样的图案。

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Choregraphe 中的 Python 模块

Choregraphe 是 Pepper 机器人开发的常用工具,Choregraphe 开发平台软件中集成了Python 编译器,可以在指令盒中自主编写 Python 代码,结合基本功能指令盒,开发一些更有趣、更具挑战性的机器人项目,实现自己的奇思妙想。


该模块采用项目式的专题课程设计,所有模块都是根据共同核心标准(Common Core Standards)中的工科数学核心标准(Core STEM)编写。此外,每个项目都符合数学新课标课程标准要求,充分考虑学科融合。


课程示例

Lesson 5 神奇的眼睛

课程内容:通过 Choregraphe 指令盒创建基础颜色,并创建 Python 指令盒,调用ALEvents,订阅触摸传感器数据,控制三种颜色,通过这些颜色可以产生其他绚烂多彩的颜色。

Lesson 9 追踪物体

课程内容:Pepper 可以通过学习识别多种物品,在项目中增加 Python 指令盒,结合运动指令盒,可以实现追踪识别到的物体。

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NAOqi 操作系统 API 接口调用

Pepper 运行的操作系统是 NAOqi 2.5 操作系统,NAOqi 操作系统是软银机器人基于 Linux 开发的机器人开源操作系统,封装了底层程序代码,提供应用程序接口(API),用于操作机器人,如控制机器人运动、拍摄、声音识别、读取传感器数值等。开发者可以通过 C++、Python、Java、MATLAB 等语言调用API。

该模块课程主要学习如何通过 Python 调用 API 进而实现机器人说话、动作、导航等多种功能。课程设计采用功能模块实现的方式,每一次课程的任务目标是实现 Pepper 机器人的一部分功能,了解需要调用的 API,掌握对应的 API 函数的参数,最终实现多种复杂功能。

课程通过编程控制、动手操作、系统集成,来创意搭建以 Pepper 机器人为中心的各种智能应用场景。同时,通过 API 的学习,带领学生了解机器人的开发原理,从而形成机器人操作系统开发的技术认知,为后续的深入探究奠定基础。


课程示例


Lesson 1 机器人的演讲

课程内容:了解 Animated say 指令盒的作用,以及参数的含义,学习ALAnimatedSay API 的调用程序,掌握程序中的函数修改方式,实现机器人自然的演讲功能。

Lesson 21 地图建模和导航

课程内容:了解 Pepper 机器人的硬件参数,知道三维空间建模的基本原理,学习ALNavigation API 和 ALExploration API 的调用方式,获取传感器数据,实现机器人的自主导航功能。

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Pepper 场景案例开发

Pepper 作为人型机器人,可以应用的场景非常广泛,不仅可以用在餐厅、银行、医院、机场等场所提供服务,还可以在学校帮助学生进行心理疏导、解答问题等。

该课程模块将选取具有代表性的机器人应用场景,从底层讲解功能实现的方式,最终完成服务型机器人的应用设计。课程设计中注重对学习者学习方法和学习思维的引导,提供拓展性和延伸性的学习任务,以满足不同学习基础的差异化学习需求。同时具有实践性、探究性、开放性较强的思考与技能操作练习,使学习者能够根据具体学情选择适合自己的学习内容。


课程示例

Lesson 1 娱乐机器人

课程内容:搭建娱乐机器人具备功能的框架,学习所对应功能的实现方式,结合运动、声音、平板等多个 API 和 Choregraphe 指令盒,实现制作一个娱乐机器人。

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Lesson 4 导览机器人

课程内容:搭建导览机器人具备的功能框架,了解 Pepper 对话交流设计的基本功能,学习 QiChat 模块实现机器人的语音交互,并结合导航功能,实现制作一个导览机器人。


和您一起为编程教育助力

该套课程体系能够适应不同层次的教学需求,不论有无 Python 基础,有无 Pepper 开发经验,都有对应的教学模块帮助学生进行学习,并且还可根据具体目标提供定制化课程开发。

我们将提供完整的配套课件PPT、教师用书、学生用书、程序资源包以及部分视频教学素材。同时,软银机器人还能为您提供师训服务,和您一起探讨机器人教育,最大程度协助您开展课程,为学生带来专业且细致的教学。


T & C:以上所有活动最终解释权归软银机器人(上海)有限公司所有


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