有新意有创意但仍需持续改进的Makeblock mBot

 

初见便被带回大学时代，满满的竟然都是回忆，不自觉的笑了也便想起，好久不见。那段逝去的时光，很多时间是行走在单片机和C语音之间的，融入社会却也避免不了改行的命运，至此时连流水灯的基本程序都想不完全，实是惭愧。大概是与买空板按照设计好的电路图一点一点用电烙铁焊接有关，所用的元器件贴片式的很少见，又因不是批量的成品且时有测试改动，所以画PCB板也不在考虑范围内，纯手工焊，有过类似经历的人一定也有过被烙铁烫过的经历，多么痛的领悟！参加电子竞赛，大家做的最多的无外乎就是类似的电动小车，既有学长们累积的技术基础，也在可玩性及观赏性上得到大家的认可。三人一组，既有分工也有轮番上阵之时，有过焦头烂额，有过争论不休，有过成功喜悦，都是过去，却也未过去。

Makeblock mBot教育机器人（下文简称mBot）由创客工场推出，是一款锻炼儿童动手能力，培养儿童编程思维的特殊玩具，若能使孩子们不再沉溺于手机、电脑中，便是一种得到家长们认可的成功。mBot不算新技术，对于智能化时代更加不算是多难以实现的技术，可贵的是实现模块化组装，可以被无限扩展；更可贵的是模块化编程，没有编程基础也可上手。当然，要实现无限可能，若只是几个模块化的硬件及程序，也是很难走远的，笔者认为需要保持持续的改进优化，与现代智能化实现更好的融合，至于模块化组件只要留出接口就好，随着改进升级，可以推出二代三代乃至N代的产品。对，是N代，不可以吗？ 

初识mBot

蓝白为主色调的硬质包装盒，体现出青春气息，正面突出显示mBot组装好的效果图，辅以多彩的编程界面，产品的两大块特色得以体现，同时给孩子传递着这并不多难的信息。

至于包装盒背面则突出印制着模块化实现的几种形式，也是可玩性和可扩展性的一种体现。对于产品的参数规格、结构说明以及接口示意图，看一眼就好，除了贴标签的产品型号外，满眼的英文真是无爱，既然在努力扩展国内市场，针对性的中文包装并不是多难的事儿，何况针对的对象还是儿童，国语要从儿时抓起。

随产品附带的《mBlock 小创客玩转机器人》编程手册，旨在告诉我们，每个孩子都有成为小创客的可能。里面多彩多图的介绍还是十分详细的，编程从此起步，未尝不是一种兴趣的培养，主要是培养逻辑关系和思路。

彩印且组装步骤清晰的说明书，按步组装连接即可，这本说明书的重要性会高于其他产品丢在角落里的同类。至于图形化编程，结合附带的编程手册会更好理解。

侧翻盖式的开启方式是笔者所爱，开启侧盖，开启另一个世界，除了纸质的说明书和巡迹路线图外，便是分为两层放置的小车底盘、mCore主控板及一些配件零件附件，配件零件附件均由纸盒或塑料袋独立包装。

所有物件，若不看组装说明，是不是会被这一堆零散的物件吓一跳，其实多的还是螺丝螺母及铜柱等，再者挑战动手能力，未尝不是一种乐趣。

其实，可以这么看，可惜的是，笔者组装前并未按如下顺序去归类摆放，所以不用纠结与上图的位置对应关系。

主要组成件，铝合金小车底盘*1、车轮轮毂及橡胶轮胎*2、塑料万向轮*1、RJ25连接线*2、USB连接线*1、四位5号电池盒（含魔术贴不含电池）*1、可充电锂电池*1、红外遥控器*1。

主要模块件，mCore主控板*1、超声波传感器*1、巡线传感器*1、蓝牙通信模块*1、电机*2，对于薄弱点的电机轴部分，多配备了一套。

主要辅助件，双头螺丝刀*1、铜柱*4、螺丝螺母一堆。其中螺丝螺母组装完是有剩余的，是备品备件，也是扩展其他模块所需，好好保存。

当然，侧翻盖上的组装图也立体化的展示了各部分的连接关系。 

主要单品简述



mCore主控板及主要模块，至于相应的连接以及模块化功能的实现，通过预留接口来实现是基本做法，接口留的好留的全才是难点。

对于拆机，笔者是佩服拆机达人的。但是，这个mCore主控板以及各模块放在面前，还能怎么拆？去介绍带有Atmel字样的芯片是单片机、JF16.000是16.000MHZ晶振、小方块是电阻和电容、标注的‘GND’表示接地、......，又不是为了研究友商而去读板？若是碰到把电路板上主要芯片型号都抹掉的产品，拆机也看不到什么。至于焊接，批量的话都是使用自动焊机，再来个波峰焊，焊接质量不会差到哪里，也就没必要去夸电路板焊的好了，焊的不好才应该奇怪。

两只类似眼睛的超声波传感器，发送传感器与接收传感器是成对出现的，确实也是mBot的眼睛，通过它的感应可以实现一些避障功能。比较常见的模块，可以批量生产或采购，笔者看到这个传感器边缘有磨损了。

其实也是通过发送与接收信号来实现功能，只需巡线路径与背景环境有一定色差即可有效识别，色差越大，识别效果会越好，它很执着，执着于深色，所以白底的黑色路径是最佳选择。

蓝牙模块，需要打开mCore主控板的塑料防护罩，找好针脚按压插入，因为一边三孔一边四孔，所以没有插反的机会。也是这几个独立模块中唯一不用线缆连接的，主要用于无线连接时使用，支持蓝牙2.0以及4.0技术，可以连接带有蓝牙功能的计算机实现编程，也可以手机端APP连接实现手机控制mBot。需要注意的是，蓝牙模块组装时，mCore主控板防护罩要注意不要强硬掰开，有卡扣的。



动力驱动部分的主要部件，至于电机选型是开发者需要考虑的事情，支持正转、反转、速度控制、步数控制应是最基本的要求。虽说引线这么焊接没错，加保护套的处理也很好，但毕竟是给孩子玩的成品机器人，其实可以密封的更好从而降低被扯断的几率。



与电机相连的车轮采用的是分离式设计。白色轮毂外边缘的齿形可以更好的与橡胶轮胎结合。就是，这两只轮胎太容易脏了，想不沾灰都难。

 

mCore主控板适配的电压范围为DC3.7V-DC6V，有两种电源选择，即1800mAh可充电锂电池或四节5号电池，均提供相应的电池盒。即使是电子竞赛时，双能源系统也是首选，关键时刻插拔线缆即可切换电源。若能随机附带四节可充电电池且mCore主控板上也有充电接口的话，体验性会更好。并没看到有专用的外露电池位，所以更换5号电池是繁琐的，对于目前状态，建议还是选择以锂电池作为主要动力。

至于这个锂电池，与mBot的高大上定位有些不符，给人以粗糙乃至不安全的感觉，其实类似手机的锂电池就行，并不是很贵且容量也会有所提升。硬件其实可以更好，毕竟卖点主要是技术和服务，想想千元机的配置，硬件成本没有想象中的高。 

简单组装

对于第一次组装来说，一定要看说明书，一定要看说明书，一定要看说明书，要不一堆物件会感觉不知如何下手。mBot的组装过程说明还是很详细的，可以大概看一下组装顺序，再分步组装。当然，家长可以从旁辅助孩子自己来组装，会耗时一些，但会提高孩子的动手能力及发自内心的对mBot的爱护。相信孩子在家长的帮助下定能组装完成。这里只针对性的给出笔者认为比较重要的几个节点。

小车底盘是铝合金的，无论是为了使有限的电池容量获得较长的工作时间还是为了减少整体重量给电机减负，抑或是为了坚固且可塑性好，轻质量的铝材都是首选车体。底盘上各种孔洞均已预留好，只要不影响使用，更多的孔洞被预留也是可以的，整体打磨的比较细致，没有金属毛刺，不过毕竟是比较薄的金属，孩子安装时还是要多注意一些的。



其实组装步骤并不是完全固定，但先组装电机和车轮会较快成形。各个模块组装时，需要稍微注意一点的是安装车身前面的巡线传感器和万向轮时，要组合安装。为了便于拐弯，万向轮是必须具备的。



螺丝锁紧要适量，尤其是连接车轮与电机的自攻螺丝，因为车轮与电机连接处是薄弱点，那么，配备的2根驱动轴就很有必要了，毕竟此处一坏，mBot也就几乎等于废了。

组装主mCore控板之前，要把电机出线、模块出线通过小车底盘走线孔引出来，且需要整理平顺，注意左右方向的区分使之与mCore主板接口对应起来。其实，连接线可以做的软一下，笔者操作的还算小心，连接线都有被刮的痕迹，同时也说明了小车底盘走线孔并没有被打磨。

锂电池与mCore主控板的连接设计的不错，都有外壳防护，外壳之间可以卡扣连接，即牢固又节省空间。

至于上层主板的组装，需要按照说明书的指示，把每个接口对应的接上，且需注意接口上的数字，电机则要分好左右连接，连接前要再次确定左右之分，以免接错。

 

至此组装完成，其实并不难，其实并未组装完，只因官方还提供了各种扩展模块，能玩的不只有这些，也是mBot的魅力所在。还会看到小车底盘有好几处‘M’标，品牌特色之体现，也并不显得突兀。



主控板边缘有电源开关，拨动开关就能启动mBot且同时会有红灯会亮起，接着会听到类似哆来咪三声且相应的会伴随红绿蓝三色灯光亮起，最后停留在白色灯光状态上。当然，若连接前文介绍的模块或者另行购买其他模块，其上也会有相应的灯光根据所处状态亮起。这些都是必要存在的，算是对板子状态的一个基本指示。那么，这时通过红外线遥控器便可以可进行简单的控制了，没有遥控器的话也可通过按动板载按钮来切换模式。 

遥控器操控

至于操作控制，mBot预设了三种模式：红外遥控模式，超声波避障模式和巡线模式。默认上电后预置模式为红外遥控模式，板载RGB灯显示为白色，可以用遥控器切换到不同的功能，也可以下载mBot的APP通过手机、平板等拥有蓝牙功能的移动设备来控制。



配套附带遥控器，可以通过红外遥控mBot，好评；却不附带纽扣电池，差评。对于高端儿童玩具，把所有电池都配齐，并不是多高的成本，但体验性会提升很多，尤其是这个CR2025纽扣电池，笔者最后翻腾出一枚CR2032替代。mBot配带的遥控器共有21个按键，通过其可以直接开启mBot预设的三种模式，分别由最上端的A、B、C三个按键来实现。

A按键对应红外遥控模式，中间方向键控制移动，下方数字键调节速度，按动1-9会使mBot速度越来越快。

B按键对应超声波避障模式，自行向前移动，当超声波感应器检测到前方障碍物后，可以自行避开。此功能在慢速时效果不错，但随着速度的提升超声波感应会出现反馈不及时的情况。​

C按键对应巡线模式，利用附带的巡迹路线图可以让mBot走“8”字形，即沿着黑线行走。也可设置障碍，但不要太大太重。

至于其他模式的开发应用，可以后期通过编程实现。 

手机端操控

手机端操控需要在手机里下载mBot的APP，本来是简单到不需要介绍的，但说明书未提供二维码下载，官网查找虽说主页可以选中文，但到具体情况下仍是一堆神烦的英文，最后在360手机助手里下到一个对应的APP。这简单的一步反倒变得复杂了。

首次打开APP，会提示打开蓝牙，当然也要打开mBot，然后搜索蓝牙配对即可，一次便成功，并未出现配对失败的情况。

对于操控，有无人、手动、赛道、重力、摇一摇等玩法，面板中间圆点可以移动改变方向，距离中心位置越远mBot的运行速度就越快，很符合操作习惯的玩法。总体上在可玩性上较遥控器要丰富一些，比如重力、摇一摇就是APP独有的模式，重力模式控制mBot比较好玩一些，有些类似体感游戏，操控起来没有什么难度。至于摇一摇模式，可玩性就不怎么大了，走走停停的前进或后退且捕捉的不是很精准。当然，还可以按右边的喇叭图标使mCore主控板上的蜂鸣器出声，按灯光图标来呈现各色灯光。

至于冲刺模式，5s的冲刺，玩玩即可，尽量留出离墙的距离，别冲刺上去。

当然，过程中出现过手机端APP闪退的情况，需重新连接mBot方能继续被控制。其实，笔者更倾向用手柄控制，好不容易使孩子从手机中解脱出来，这又陷进去了。

编程乐趣

mBot强大就强大在支持编程操作，也就是说它可以给你带来持续的新鲜感。支持计算机有线连接、蓝牙连接、2.4G无线连接等多种程序写入方式，虽说2.4G无线连接模块并未提供，但考虑到环境不同而给出不同的连接方式还是值得肯定的。

计算机有线连接方式，基本条件是计算机要下载安装mBlock，在说明书与编程手册中均有下载地址，按要求下载安装即可。对于孩子和入门者来说，mBlock采用模块式的编程方式，使每一个命令并不是手工输入，而是通过简单点击来完成，极大程度降低了上手难度。笔者认为，开始编程前简单的学习下编程手册、逛逛官网论坛也是很有必要的。

 

mBlock，一款基于Scratch2.0开发的图形化编程软件，可视化编程界面，“脚本”根据不同的颜色区分不同的行为事件，我们要做的是把命令进行简单的拖动、组合，也可以加上自己的一些想法，去实现这个编程过程。当然，角色、背景等都可以被新建，且均提供四种新建方式，随着熟悉的深入可以慢慢去接触。思路和步骤还是挺清晰的，但若要进阶实现逻辑关系的环环相扣就得慢慢研究了。

那么，基本条件具备后，便是通过USB线实现计算机与mBot的外部连接，也就是看着连上了，串口还没有连接。

打开mBlock（笔者是win10系统，以管理员身份运行的软件），点击“连接-串口”选择相应的COM端口，若弹出有多个端口时，可以打开“设备管理器”，展开“端口（COM和LPT）”可以查看到‘USB-SERIAL CH340(COM3)’，也就是说笔者的是COM3，那么点击COM3会显示“串口已连接”，至此就建立了mBlock与mBot的联系，也就是说，可以编程控制mBot。

如果，说的是如果，点击“连接-串口”却并未有串口出现，可以尝试点击“安装Arduino驱动”，按提示操作即可，然后再重复操作，连接成功应是没问题的。

 

编程之前，需点击“控制板”查看板型是否匹配，还需要点击“连接-安装固件”。接着便来尝试编程手册中个别简单示例的变形。

​编程控制板载RGB灯的颜色变化和亮灭。将红绿蓝均给值255，也就是亮度最大，等待1秒后均给值0，即亮度最小。点击绿旗运行程序，便可以看到mBot上相应的灯光变化。

​还可编程控制板载RGB灯呈现四色后熄灭。

再简单不过的小程序，但是对于孩子来说未尝不是体验成功增加信心的机会，继而无限扩展。如何通过有限的指令完成对应的功能则是对孩子较大的考验。

可以尽情的去尝试，至于mBlock、C语言、汇编还是反汇编之类的转换不用去管，若确实有兴趣随着学习的深入自然就会去留意这方面。可以尽情的去折腾，一言不合可以点击“连接-恢复出厂程序”回到原始状态。不知是不是笔者电脑是win10系统的缘故，这个恢复出厂程序足足试了不下十次仍是失败，然后尝试去官网找客服也未见到身影，最后退出mBlock软件再重新登陆，真的就能一言不合恢复出厂程序了，这个退出重新登陆的步骤若不是个例的话就得提示厂家优化了。

当然，如果电脑支持蓝牙功能是可以通过蓝牙模块与mBot无线连接的，仍然是USB连接主控板，确保主控板已经下载固件，点击“连接-蓝牙-发现”搜索主控板发出的蓝牙信号，点击搜索到的蓝牙信号连接即可，这时可以拔掉USB连接线来摆脱线缆的束缚了，可随时对编写的程序进行较大活动范围的测试。为此笔者编了个简单的RGB灯循环显示10次的程序。

测试可以正常写入并在mBot上得到执行。

mBot同时支持Arduino C语言编程，Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子平台，包含硬件和软件。Arduino软件由程序开发环境（IDE）和核心库组成。其实，就像大家所知道的一样，C语言对于普通用户来说还是有一定难度的，需要经过系统的学习才能上手练习。 

总结结语

mBot的出现绝非偶然，创客工场也不是只有mBot，将电动小车等商业化也绝非只有创客工场想到，它的成功也许是模块化组装模块化编程得到认可，也许是家长们太想给孩子一个可以从手机中解脱出来的玩具。总之，让每个孩子都有一个属于自己的机器人，把玩耍与编程结合起来，进而开发智力、创新思维、培养爱好，实现寓教于乐是每个家长都很乐意接受的。同时因为并不是多难或者多新的技术，所以市场同质化会趋向严重，希望创客工场继续增加和发展产品的可扩展性，开发出更好的科技产品，实现持续的优化升级。