[發(fā)明專利]一種積木式編程語(yǔ)言系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810944764.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110838255A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王威立;呂彤輝;劉冰;張海波;邢無(wú)敵;胡一帆;李春杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王威立
• 主分類號(hào): G09B19/00
• 分類號(hào): G09B19/00;G06F9/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種便于兒童和青少年理解、學(xué)習(xí)掌握和使用的積木式編程語(yǔ)言系統(tǒng)，語(yǔ)言的每條指令在實(shí)現(xiàn)形式上都是一塊積木，積木按編程順序進(jìn)行插接就是程序的實(shí)現(xiàn)。降低了學(xué)習(xí)難度，增加了學(xué)習(xí)編程的趣味性和直觀性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種便于兒童和青少年理解、學(xué)習(xí)和掌握的積木式編程語(yǔ)言系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在青少年的機(jī)器人教育領(lǐng)域，一般使用文本式編程或圖形化編程，但對(duì)于初學(xué)編程的青少年而言，使用文本編程或者圖形編程都較難且缺少趣味和直觀性，而且必須采用計(jì)算機(jī)、手機(jī)和平板電腦等客戶端作為控制機(jī)器人的編程系統(tǒng)。為此出現(xiàn)的積木式編程用一種類似搭積木的方式，提高了青少年編程的興趣，降低了機(jī)器人教育的難度。但目前存在的積木式編程方式仍存在著不足：

專利公開(kāi)號(hào)為CN105396295A的發(fā)明專利公開(kāi)了《一種面向兒童的空間編程機(jī)器人玩具》，通過(guò)在地面上進(jìn)行貼有NFC標(biāo)簽積木塊的排列，用條形碼或者二維碼對(duì)指令進(jìn)行識(shí)別，完成積木式的編程。但該方案需要對(duì)應(yīng)特殊的傳感器，成本較高，而且標(biāo)簽進(jìn)行自制也比較困難。

專利公開(kāi)號(hào)為CN 105363223 A的發(fā)明專利公開(kāi)了《基于NFC的智能可編程積木玩具》，該發(fā)明使用NFC天線陣列對(duì)積木塊的NFC標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，整個(gè)系統(tǒng)較為復(fù)雜，容納的積木塊也非常有限。

專利申請(qǐng)?zhí)枮?018102503003的發(fā)明專利公開(kāi)了《一種積木式編程系統(tǒng)》，該發(fā)明提供了一種積木式編程系統(tǒng)，系統(tǒng)的每條指令在實(shí)現(xiàn)形式上都是一塊積木，不需要借助其他輔助工具，積木按順序進(jìn)行拼接就是系統(tǒng)程序的實(shí)現(xiàn)；但是在編程過(guò)程中，積木必須嚴(yán)格按照順序進(jìn)行拼接，相臨的指令積木不允許有空，且不支持熱插拔，因此在使用過(guò)程中限制條件太多，降低了孩子學(xué)習(xí)的興趣；如果編程母板在使用過(guò)程中某一個(gè)指令插槽損壞則整個(gè)編程母板不能正作，提高了孩子的學(xué)習(xí)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一套便于兒童和青少年理解、學(xué)習(xí)和掌握的積木式編程語(yǔ)言系統(tǒng)，語(yǔ)言的每條指令在實(shí)現(xiàn)形式上都是一塊積木，積木按編程順序進(jìn)行插接就是程序的實(shí)現(xiàn)。

編程語(yǔ)言系統(tǒng)的指令按功能可分為以下五類。

1.狀態(tài)指令：用于表示機(jī)器人、汽車、玩具等控制對(duì)象的狀態(tài)，或者是燈光、電機(jī)、聲音等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。屬于狀態(tài)指令的指令有:前燈開(kāi)、前燈閃爍、前燈關(guān)閉；后燈開(kāi)、后燈閃爍、后燈關(guān)閉；右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向關(guān)閉；前進(jìn)、后退，小車停止；語(yǔ)音打開(kāi)、語(yǔ)音關(guān)閉；左轉(zhuǎn)燈開(kāi)、左轉(zhuǎn)燈閃爍，左轉(zhuǎn)燈關(guān)閉；右轉(zhuǎn)燈開(kāi)、右轉(zhuǎn)燈閃爍，右轉(zhuǎn)燈關(guān)閉等。

2.常量指令：用于描述時(shí)間、距離、大小、強(qiáng)度等常量。例如，描述時(shí)間的常量指令有：時(shí)間0.5秒、時(shí)間1秒、時(shí)間2秒、時(shí)間5秒、時(shí)間10秒等；描述距離的常量指令有：距離遠(yuǎn)、距離中、距離近等；描述角度的常量指令有：角度0度、角度15度、角度30度、角度45度、角度60度、角度75度、角度 90度、角度180度等；描述音量的常量指令有音量高、音量中、音量低等；描述頻率的常量指令有頻率高、頻率中、頻率低等；描述速度的常量指令有速度高、速度中、速度低等；描述光線的常量指令有光線強(qiáng)(白天)、光線中(黃昏)、光線弱(夜晚)等；描述數(shù)量的常量指令有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、 11等。

3.延時(shí)指令：包括延時(shí)0.5秒、延時(shí)1秒、延時(shí)2秒、延時(shí)3秒、延時(shí)4秒、延時(shí)5秒、延時(shí)6秒、延時(shí)7秒、延時(shí)8秒等。

4.邏輯指令：包括小于、等于、大于、小于等于、大于等于等邏輯判斷指令。

5.特殊功能指令：包括循環(huán)、定時(shí)器、否則(相反)、結(jié)束、超聲波(傳感器)、光線(傳感器)等特殊功能指令，每個(gè)特殊功能指令都有各自的特點(diǎn)和使用規(guī)則。

6.可編程指令：該指令的內(nèi)部代碼可以修改，以代替1個(gè)或多個(gè)指令的組合。

各類指令的使用規(guī)則如下所述：