[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)物化編程系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010038745.2
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111240242A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳偉偉;岳騰進(jìn);李艷霞;劉國(guó)煒;孫寶平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042;G09B19/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)物化編程系統(tǒng)及方法，包括：主控板，所述主控板上設(shè)有至少一個(gè)凹槽；所述主控板將接收到的程序信息按順序排列，形成完整的控制指令；至少一個(gè)編程積木塊，所述編程積木塊能夠插入所述凹槽內(nèi)，與主控板建立電連接；所述編程積木塊內(nèi)存儲(chǔ)有設(shè)定的程序信息；執(zhí)行部件，所述執(zhí)行部件與主控板通信，根據(jù)接收到的主控板發(fā)送的程序信息執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。本發(fā)明無(wú)需地址編碼，由主控板自主整理順序，且每個(gè)積木功能固定，無(wú)需條件判斷、輸入輸出等功能，降低孩子玩的難度，便于推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及編程教育技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)物化編程系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

人工智能已經(jīng)深入到社會(huì)生活的各個(gè)方面，也將在未來(lái)社會(huì)發(fā)展中占有重要地位。因此，與人工智能密切相關(guān)的編程教育顯得越加重要并向低齡化發(fā)展。孩子越早接觸編程或人工智能教育越能建立編程及人工智能思維。

然而，目前很多人工智能教育或編程教育都是依賴(lài)于現(xiàn)有以電腦或平板等電子產(chǎn)品作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。一方面這為孩子的學(xué)習(xí)增加了難度，其次，孩子過(guò)多接觸此類(lèi)電子產(chǎn)品不利于身心發(fā)展比如視力，久坐等，而且此類(lèi)電子設(shè)備由于可攜帶其他游戲，易于造成孩子上癮。

現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種可熱插拔積木式編程系統(tǒng)，包括指令積木，指令插槽、指令拼接板和指令解碼系統(tǒng)。指令槽向指令積木提供電源和指令插槽自身地址，實(shí)現(xiàn)指令積木和編碼系統(tǒng)之間的通信連接，同時(shí)指令積木可以修改并實(shí)現(xiàn)斷電保存。這不僅增加了積木和底板的復(fù)雜程度，而且使積木功能不確定，增加玩家難度，不利于推廣。

現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種積木式硬件編程套件，其所述編程器部件中程序控制單元為邏輯單元，所述每一程序控制單元配置成含有對(duì)應(yīng)的條件控制信息的單元；多個(gè)輸入輸出單元，每一輸入輸出單元配置成含有對(duì)應(yīng)的輸出控制處理結(jié)果信息的單元。這就需要玩家判斷條件控制信息以及輸入輸出單元，這無(wú)疑增加了玩家難度，不利于兒童使用。

現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種面向兒童的空間編程機(jī)器人玩具，通過(guò)在地面上對(duì)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，但該方案需要使用專(zhuān)門(mén)的傳感器，成本較高，且受標(biāo)簽限制。

現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)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，提高玩家成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決上述問(wèn)題，提出了一種實(shí)物化編程系統(tǒng)及方法，每一個(gè)積木具有特定且固定的功能，積木無(wú)需地址編碼，由主控板自主整理編程順序，降低孩子玩的難度，便于推廣使用。

在一些實(shí)施方式中，采用如下技術(shù)方案：

一種實(shí)物化編程系統(tǒng)，包括：

主控板，所述主控板上設(shè)有至少一個(gè)凹槽；所述主控板將接收到的程序信息按順序排列，形成完整的控制指令；

至少一個(gè)編程積木塊，所述編程積木塊能夠插入所述凹槽內(nèi)，與主控板建立電連接；所述編程積木塊內(nèi)存儲(chǔ)有設(shè)定的程序信息；

執(zhí)行部件，所述執(zhí)行部件與主控板通信，根據(jù)接收到的主控板發(fā)送的程序信息執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述編程積木塊包括：

語(yǔ)句積木，其內(nèi)部存儲(chǔ)有用于實(shí)現(xiàn)代表流程的控制程序；

常量積木，其內(nèi)部存儲(chǔ)有代表某一固定的數(shù)字或字符的程序；

運(yùn)算積木，其內(nèi)部存儲(chǔ)有代表某種設(shè)定運(yùn)算的程序。