與孩子一起學無人機編程?或許這個工具能幫助到你
計算機的普及要從娃娃抓起
—— 鄧小平
無人機已經越來越智能了,從某種意義上來說它就是一台會飛的智能手機。它不僅有自己的飛控系統(如 類似 OS),還能通過 4G、5G 網路實時傳輸信息並通過雲端進行大量的計算,猶如時下最火的人工智慧一樣,其想像空間巨大。
教學場景會隨著科技社會的發展而不斷發生變化,無人機的興起,也自然會像當年計算機一樣能給小朋友增添一個課外學習的選擇。近年來,STEAM 教育理念十分火熱,市面上 STEAM toy 方面的產品日益增多,其中不缺可供小朋友進行編程操控的無人機產品,如 AirBlock,通過簡單的圖形化編程實現自定義飛行操作,從而提高兒童的動手能力和編程化思維能力。
不過,這種玩具式的無人機終究功能有限,對於稍微「年長」的小朋友來說,或許需要一些進階的設備進行學習。無人機行業里的「iPhone」——大疆的設備在飛控、雲台、圖傳和遙控環節的表現都很穩定,安全性相對較高,(不考慮價格因素的話)似乎也很適合用作教學設備,那它能不能同樣達到幫助小朋友學習編程的教學用途呢?答案是可以的,並且已經有機構在努力普及著。
它就是 DroneBlocks 了。
背景介紹
DroneBlocks 的發起者和開發者是 Dennis Baldwin(他也是全景拍攝應用 DronePan 和定點拍攝應用 DroneRepeat 的開發者)。他組建了一個「跨界」團隊,成員包括教育工作者,程序員和無人機飛手,為小朋友提供圖形化編程教學課程,讓他們動手實現對無人機的自定義操控及完成簡單的拍攝任務。
圖形化編程及教學課程
DroneBlocks 的圖形化編程編輯器是基於可視化、積木拖拽式的 Google Blockly 進行開發的,再結合 DJI SDK,將大疆部分功能的 API 封裝成圖形化編程里的「積木」,小朋友可根據自己的想法或特定的飛行任務,通過拖拽「積木」便可拼裝成一個可以控制大疆無人機的動作指令塊(比如下圖的動作指令塊就是讓無人機完成 360 度全景拍攝)。
考慮到拼裝一些不合理的動作指令塊(比如設置的高度太低)會讓無人機變得很危險,DroneBlocks 在教學中會讓小朋友的編程「代碼」先在模擬器上跑起來,確認無誤後再到實地上進行操作。
DroneBlocks 提供了專門的教學課程,並希望吸引 4~8 年級(對應國內的 9~14 歲)的學生參與學習。在課程中,小朋友可以學習到幾何計算,物體運動,指令循環等基礎的數學、物理、編程知識,此外,課程還設置了最佳角度無人機自拍、360 度全景拍攝等拍攝任務,相信小朋友親自動手完成後一定正反饋「爆表」。
按照 Dennis Baldwin 一貫的作風,DroneBlocks 也是開源的,他相信開源的力量會讓更多志同道合的開發者參與其中,共同打造更有趣使用的無人機兒童編程課程。對了,DroneBlocks 提供的教學課程也都是免費的。
課程準備
- 一台大疆無人機
- 一組槳葉保護器
- 一台 iOS 設備
- DroneBlocks App
DroneBlocks 接入的是 DJI SDK,理論上能兼容原生 SDK 所支持的設備。不過官網中建議使用的設備是:
- DJI Phantom 3
- DJI Phantom 4
- DJI Mavic Pro
- DJI Inspire 1
在正式使用 DroneBlocks 前,建議先到 http://learn.droneblocks.io/ 學習官方提供的基礎教程,了解一些基本的操作技巧以及安全注意事項。
DroneBlocks 只合適小朋友?
或許從上文看來,DroneBlocks 只是一款供小朋友學習編程的工具。不過我覺得將 DroneBlocks 應用在實際航拍中也並非不可能。DroneBlocks 提供的變數「積木」包括:起飛、設置飛行距離、設置高度、懸停、控制機頭朝向、調整雲台角度、拍照錄像、間隔拍照、降落。
想想自己熟練的航拍操作流程,是不是也是由這一個個「積木」堆砌而來的。當然,實際航拍中有很多變數都是根據實地環境而人為動態設定的,但如果在固定的場景進行拍攝(變數恆定),或想通過無人機進行一些對操作精度要求較高的航拍工作時,或許 DroneBlocks 就能幫到你呢。
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