激发未来小小女工程师对STEM课程的兴趣，对工程界至关重要

2023年8月1日，中国北京——STEM课程在美国颇受重视，在泰克和波士顿动力联合助力下，利用六周的时间，泰克工程师专家为一群小学二年级的女童子军团教授有关机器人方面的知识，激发孩子们尤其是女孩们对STEM的兴趣，这对泰克工程师情怀的大佬们乃至广大工程界都至关重要。这支由26名二年级女孩组成的军团，最后获得了三枚徽章：编程机器人、设计机器人和展示机器人。

洗衣机是机器人吗？

这是个日常生活中令人困扰的哲学问题。我们将有关机器人的知识提炼成最浅显易懂的术语，并以此为基础，教授孩子们真正的工程学理念，让她们通过亲身实践来获得成长。

我们了解了现实生活中的机器人，学习了机器人的构成，掌握了机器人可以呈现的形态，以及其存在的原因。毕竟，机器人只包含三个关键组成部分：传感器、执行器和计算机。为了阐明这些概念，我们研究出一台机器人吸尘器，并对其传感器、执行器和计算机代码进行了逆向工程，以让其正常工作。

示波器到底是什么？

从泰克公司借来一台2系列混合信号示波器（2系列MSO），泰克工程师大佬Rick Khulman和孩子们一起亲身体验了示波器，这台示波器非常适合演示传感器是如何产生计算机可以理解的特殊信号的。在麦克风、磁铁传感器和运动传感器全部连接到2系列MSO后，让每个女孩对着麦克风唱出一个音调，试图呈现“完美声波”。

对于这样一群活泼好动的女孩来说，让她们在运动传感器前保持完全静止十分困难，但通过屏住呼吸，最终让传感器的数值“变小”了。她们通过使用电池驱使电动马达（即执行器）旋转，过程中也用福禄克万用表测量了家用电池的直流电压。

让我们开始编码

我们先学习了一个软件词汇——伪代码，这是软件工程师用来粗略设计机器人“思维逻辑”的真实过程。我们分成几个小组来编写伪代码程序，让“机器人Rick”做一个花生酱三明治。机器人Rick滑稽地完全按照编写的“代码”行动，先用刀子戳罐子，并把整个罐子放在面包上，它把花生酱弄得自己满脸都是，然后试图用整条吐司做一个三明治！孩子们生动体验到，如果你想编写代码，请务必确保代码的准确性。计算机只会做你指示它去做的事情，不多也不少。

是时候建造一些机器人了

泰克公司慷慨赞助了机器人建造日，为每个女孩购买了属于她们自己的STEM机器人建造套件和电池。我们建造出两轮平衡机器人和机器人飞机。当然，我们还要让机器人进行比赛！

在设计和展示方面，女孩们必须创建自己的机器人设计文件并向大家进行展示。每个人都要完成的任务包括：命名机器人、确定其任务、创建工程图、标明其传感器和执行器、写几行伪代码、说明工作原理。最终，她们得到了几个“管家机器人”和“家庭作业机器人”。看来打扫房间和做作业在可外包自动化任务清单中的呼声最高。

跳舞的机械狗也能当老师

在课程的最后一天，我们见识到了真正的工业机器人。波士顿动力公司的Roger Hebert带来了他们公司著名的机器狗Spot，一起讨论了这个机器狗的传感器和执行器，以及其智能应用。女孩们对狗如何上下楼梯、穿过崎岖地面和执行复杂任务没有太大兴趣，不过她们反复要求观看机器狗的舞蹈模式。感谢波士顿动力公司和Roger为女孩们带来的独特体验。

再次感谢泰克公司、波士顿动力公司和所有帮助激发女孩对机器人、工程学和STEM兴趣的人。在这次趣味十足的学习之后，许多女孩说她们长大后想成为一名工程师，真心希望她们能实现这个愿望。

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