你好 , 我是
Mango X2 Starter.

一套可從國小玩到大學的機電整合STEM教具

下載系統韌體v1.2.19 下載芒果磚編輯器v1.2.19 下載啟動程式v1.1

關於芒果磚MangoBlock

什麽是MangoBlock教育機器人?

MangoBlock教育機器人,是完全從硬體到軟體皆為台灣設計與製造的教育機器人,以我國108課綱科技領域課程綱要為核心,特別是科技領域中的「生活科技」與「資訊科技」相關教學主題,旨在培養學生的科技素養,透過運用科技工具、材料、資源,進而培養學生動手實作及跨學科,如科學、科技、工程、數學等STEM跨領域整合運用的能力。

研發&設計

羅治民教授

教學&推廣

歐陽芳泉教授

相關產品

Mango X2 Starter

Mango X2 Tank

Mango X3 Rover

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理念



教育機器人已經被許多研究者認為是一種創新的學習工具,能夠改變教育並在多種學習情境中支持學生。許多研究指出,機器人技術是教授與機器人領域相關的科目(如程式設計、機電整合或機構設計)的輔助工具。然而,目前我國中小學使用的教育機器人許多都是從大陸製造、台灣廠商進口販售。從商品化的觀點來看,由於生產製造教育機器人所需之人力、電子IC零件、電機與五金材料,在台灣這些部份的成本皆高於大陸,因此在台灣設計與製造教育機器人的難度相當高,僅有非常少數的廠商願意投入,大多數是採用現有的電路板、感測器與五金零件進行DIY組裝、創客營隊教學,因此市場上可以選擇的、量產的台灣教育機器人並不多。

事實上,台灣的資訊教育與學術研究在全球皆具有領先地位,可是教具、教材的製造生產卻沒有大的產業支持,因此台灣的資訊教具多數都是使用外國的產品,特別是大陸的產品,實為我國機器人教育之一項遺憾。 有鑑於台灣品牌設計,基於教育理論設計的量產教育機器人幾乎付之闕如,因此本研究團隊投入此領域的研究,邀請對於軟體與機電整合設計具有多年經驗的羅治民教授負責產品之關鍵技術研發與突破,建立教育機器人的研發基地、添購設備投入軟、硬體研發,並且開始培養大學端教育機器人種子教師、撰寫教學書籍、規劃YouTube線上教學影片等多元化教學教材與資源,希冀能將台灣的資訊教育教學方法結合機器人教育,製作出一系列極富台灣資訊教育特色的機器人教育教具與教材,為我國機器人教育與STEM教育貢獻一份心力。

功能特色



Mango X2 Starter教育機器人,以「Mango X2」為核心開發板,可擴充不同的機構、傳感器或電機裝置使用。由於Mango X2開發板以RP2040作為核心處理器,可以採用C/C++或Python (MicroPython或CircuitPython)為程式語言。Python近年來已成為全世界最熱門的程式語言,因此除了符合我國現階段高中以上教學現場的資訊/程式教育需求,也容易延伸至未來AI的各式應用。除了以傳統Python程式語言作為機器人的功能設計,本研究團隊亦針對 Mango X2發展一套積木&Python雙模式程式編輯器,稱之為「MangoBlock」,以符合各級學生或非資訊專業的教學課程使用,適合啟萌孩童的運算思維與機電整合知識與技能。
積木&Python雙模式編輯器支持多元化學習

100%

內嵌麵包板支持各式電子實驗與傳感器

100%

OLED顯示器支援多功能選單與自訂程式執行

90%

超聲波&高感度二路尋跡感測

90%

8XRGB彩燈模組&蜂鳴器支持聲光效果

90%

亮彩壓克力機構設計&高質感橡膠輪

85%

BLE藍芽陶瓷天線模組支持無線控制

95%

負載3A大電流可支持複雜的整電整合專題應用

100%

產品圖片

課程設計



「一次搞懂教育機器人是什麼」是專門針對國小至國中,或是高中、大學非資訊專業科系學生而設計的入門課程,主要以類Scratch積木的方式作為程式編輯,透過由淺入深的11個教學章節以及各式範例讓學生一步一步地搞懂教育機器人的原理與運用。
  • 第一章

    認識Mango X2 Starter機器人

    1-1認識 Mango X2 Starter機器人

    介紹教育機器人是什麼,具有程式設計、數位控制、機構設計三個元素,也是小朋友學習機器人的重點
    認識Mango X2 Starter機器人的硬體與各項功能

    1-2下載及安裝Mango Block 積木程式編輯器

    學習如何下載Mango Block積木程式
    認識Mango Block介面與各項基礎功能

    1-3安裝韌體與連線測試

    學習如何從Mango Block X2 Starter安裝韌體
    學習如何連線、斷線、重設
    下載範例程式執行測試
  • 第二章

    積木程式設計的基礎

    2-1認識Mango Block的各種積木與編輯操作

    認識積木的各種類型以及功能

    2-2數值的運算與邏輯比較

    學習基本的加減乘除運算、從終端機中輸出文字訊息
    能夠進行基本的邏輯比較並輸出結果

    2-3變數與文字積木

    了解變數的觀念與使用方法
    了解文字積木的使用與文字組合方法
    下載範例程式執行測試

    2-4控制積木

    學習找出重複的工作並使用重複積木規劃程式
    知道重複次數與不知道重複次數的時機與使用情境
    學習簡易的條件判斷
  • 第三章

    數位控制的基礎

    3-1電子訊號的類型

    了解數位訊號是什麼
    了解類比訊號是什麼
    了解輸入輸出是什麼

    3-2數位訊號的輸出

    了解數位訊號輸出的高電位與低電位應用

    3-3數位訊號的輸入

    了解數位訊號輸入的基本應用

    3-4類比訊號的輸出

    了解類比訊號的輸出與PWM應用

    3-5類比訊號的輸入

    了解類比訊號的輸入與電位器應用
  • 第四章

    RGB彩燈秀

    4-1認識RGB彩燈

    判斷正確的腳位與燈珠數
    了解色光三原色的混色原理
    用RGB數值變換顏色

    4-2設計專屬彩燈秀

    學習彩燈的運用
    學習循序與重複結構
    嘗試設計自己的燈效
  • 第五章

    OLED顯示器

    5-1認識OLED顯示器

    了解顯示器的原理
    學習文字與圖像的輸出方式

    5-2對機器人自我介紹

    利用坐標軸做文字、圖像排版

    5-3OLED自我介紹動畫小專題練習

    了解動畫的基本原理
    能利用OLED實作小動畫
    完成自我介紹動畫小專題
  • 第六章

    Mango音樂教室

    6-1認識蜂鳴器

    了解聲音的三要素
    了解蜂鳴器的發聲原理

    6-2發聲練習

    認識基礎樂理
    學習音調的播放

    6-3一起來唱歌

    用音調譜出旋律
    變數與函數的運用
  • 第七章

    Mango溫度計

    7-1測量晶片實時溫度

    使用溫度感測功能
    綜合應用OLED顯示螢幕顯示溫度

    7-2下載及安裝Mango Block 積木程式編輯器

    學習條件判斷式的使用
    綜合應用多種功能
  • 第八章

    機器人動起來

    8-1基礎移動控制

    認識馬達
    了解動力輸出與移動方向的關係
    輸出基礎的移動指令

    8-2進階移動控制

    串聯動作指令使車子朝目標前進
    重複結構的運用

    8-3地圖挑戰

    學習拆解動作流程
    在複雜指令中尋找規律
    變數與函數的運用
  • 第九章

    自動駕駛機器人

    9-1認識循跡感測

    認識二路尋跡感測器
    了解循跡感測的原理
    使用循跡感測功能

    9-2感測地圖路徑

    將感測功能結合地圖使用

    9-3自製專屬地圖

    自製循跡路線圖的方法
  • 第十章

    聲波感測探險家

    10-1認識聲波感測

    認識超聲波測距感測器
    聲波探測的原理與限制
    用聲波測距感測器測量距離

    10-2下載及安裝Mango Block 積木程式編輯器

    綜合運用多種功能
    透過顯示器呈現數值

    10-3安裝韌體與連線測試

    綜合運用多種功能
  • 第十一章

    多功能介面

    11-1認識按鈕功能

    按鈕的電子電路說明
    按鈕的功能

    11-2下載及安裝Mango Block 積木程式編輯器

    賦予按鈕選項功能
    製作多功能選單

教材與教學影片

第一章
認識 Mango X2 Starter 機器人
第二章
積木程式設計的基礎
第三章
數位控制的基礎
第四章
RGB彩燈秀
第五章
OLED顯示器
第六章
Mango音樂教室
第七章
Mango溫度計
第八章
機器人動起來
第九章
自動駕駛機器人
第十章
聲波感測探險家
第十一章
多功能介面

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羅治民教授


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cmlotw@ntub.edu.tw

歐陽芳泉教授


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