13歲學生打造智慧自行車「Ardubike」

七月 23, 2018
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在2018年5月12日的義大利波隆那,5位中學三年級學生共同完成智慧自行車「Ardubike」製作,並於學校自造者節(School Maker Day)展出。

此專題由IC9波隆那中學專業教師Luca D’Agostino籌組及指導,這5位三年級學生參加為期30小時(每週3小時)的選修實驗,完成這項「Ardubike」專題。

學生們懷抱著實踐並增進個人STEAM技能的目標,這項專題就在他們思索一輛現代2.0版自行車安全功能中揭開序幕。在第一堂設計課程後,他們與導師Luca討論自行車的創意和重要功能的想法,並發展成計劃。

隨後在實驗室中,學生學習如何操作Orion主控板(以Arduino為基礎),並搭配Makeblock Inventor電子套件Makeblock感測器使用,此外還須學習將感測器與主控板連結,使用mBlock撰寫主控板程式,這款程式設計軟體是專為STEAM教育設計的。課程中,學生分為兩組進行,每組各自完成自行車的一部分,最後再將所有部分組裝起來,完成專題的最終成品。

專題成品為一輛標榜安全系統的自行車,配有照明燈、方向燈,還有以電子羅盤定位控制之傾倒警示燈(S.A.F.E.,嵌入式傾倒警示燈)。

整個系統包括:

Ardubike:

  • 4條0.5 M可尋址RGB LED燈條,作為前、後安全警示燈及方向燈
  • 1個Me Joystick搖桿模組以製作方向燈
  • 1個Me Potentiometer可變電阻模組,製作4段式亮度照明燈
  • 1個Me Compass電子羅盤,用於檢測車體方向是否垂直,並於車子傾倒時觸發傾倒警示燈。
  • 1組Orion主控板

安全帽:

  • 1組Orion主控板
  • 1個Me Joystick搖桿模組,用於製作方向燈
  • 4個Me RGB LED,用於製作方向燈

最終成品:

Ardubike具備兩個增進騎乘安全的系統:第一個系統主要用於提升騎士能見度,前、後車燈(前燈為白色,後燈為紅色)以及方向燈(黃色)可告知旁人車身位置。第二個系統會在腳踏車傾倒時觸發,所有LED齊亮,通知危險在即。

 

團隊成員:

 

自行車專題完成後,這群學生運用他們在第一個專題中所學到的知識與技能,進行下一個連帶專題。他們已經用Makeblock零件開發出穿戴式安全系統,打造一頂配有4個RGB LED及搖桿模組的安全帽。Luca希望明年學生能以此安全帽為原型,發展下一個專題,接下來學生會把藍牙模組應用於自行車上,研發行車安全APP(以App Inventor開發),未來騎腳踏車旅行時就能派上用場了。

安全帽製作:

 

你們從哪裡得到靈感的?

新專題開始時,我們找了些學生會喜歡的東西,看看哪些作品能讓他們與自身連結。對13歲的學生來說,還有什麼比腳踏車改造更棒的主題呢?就是Ardubike!我們花了前兩堂課的時間討論電子自行車該有的零件,一起研究Makeblock Inventor套件。最後終於備齊工具及該有的技能,我們開始打造Ardubike。

最困難地方是什麼?或者最難解決的問題是什麼?

製作Ardubike並沒有太多問題,唯一麻煩的地方是當我們安裝好所有零件,實際測試原型後發現電池組太小,不足以為自行車上所有LED供電(我的學生很喜歡LED)。為了解決這個問題,我們決定使用兩顆不同的電池取代原本的一顆,果然成功運作了。

假如要重新製作一次,你會有哪些不同的做法嗎?

沒有,我們為專題規劃好預期進度,並在日曆上制訂所有步驟,最後在時間內完成Ardubike。

哪項工具對你們幫助最大?

mBlock解決了所有編程問題,當我們發現Me 3 Axis時都很開心,因為這樣就能在自行車上安裝傾倒感測器。

Makeblock這個DIY機器人開發平臺如何讓您的學生在沒有太多相關知識背景(三年級學生)的情況下,打造出可行的機器人/裝置?

Makeblock賦予我們打造個人專題的機會,讓我們連接零件的PIN腳時沒有遇到太多困難。你可以依個人喜好設計專題,只要幾條電線就能接起你想要的一切。

編註:本篇訪談由 makeblock.comYukin進行。以上專題並沒有提供贊助,我們單純認為這是個可愛的故事而寫下,也覺得這是呈現產品應用的好方法。

(譯:曾筱涵)
【原文】

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