CN107886782A - 一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统 - Google Patents

Abstract

一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，包括：积木拼图，由若干积木件任意组合摆放，所述积木件设有标签特征；扫描终端，包括有工作平台和传感器组，所述工作平台用于摆放积木拼图，且下方设有电机，所述电机带动工作平台上的输送带移动，所述传感器组设于工作平台上；主控板，搭建有读取积木拼图的逻辑模块和解码分析模块，获取数据库中对应的逻辑对象，发送至展示端；字符和语音输入端，通过编码模块与主控板连接；展示端，通过蓝牙无线模块或数据传输线与主控板连接。本发明简化实物编程，并通过积木拼图形象地开发儿童的想象力，拓展思维，让儿童和新手能更具体地理解程序、设计程序和修改程序，具有突出的教育意义。

Description

一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统

技术领域

本发明涉及积木拼图编程系统，特别是一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统。

背景技术

传统的编程通常是通过键盘输入文本语言的方式来完成的，但这种编程方式对于计算机初学者而言，理解和使用起来很不方便。主要原因在于传统编程语言中的语法和复杂指令，难以被理解和记忆，同时还需要进行大量地输入工作。而一般儿童和新手很难以记住和理解程序语言的语法、逻辑关系和程序架构等非常专业的知识。此外，对文字掌握得还不纯熟的儿童来说，程序的文本编辑方式缺乏直观性，儿童无法采用传统的编程方式来创作自己的程序。因此，图形化编程向儿童提供了一种编程的可行途径，它将各种编程的概念转化为显示在屏幕上的各种图形，儿童只需要对于各种图形进行拖动，就可以完成编程的整个过程。实物编程被认为是图形化编程的一个分支，其与图形化编程不同之处在于，实物编程对于程序的操作超越了计算机屏幕的限制。实物编程通过触觉、物理感知等技术与实物交互，再将实物逻辑转化为程序逻辑来进行编程。与直接让儿童操控电脑相比，让儿童通过操纵实物来进行创作，更容易让儿童投入到整个过程当中。通过实物编程系统，儿童可以对程序语言的逻辑有更加直观的理解。程序不再是一行行枯燥的代码，而是一组形象甚至一组实物的组合，儿童通过对实物的拼接组合，就可以完成普通程序语言通过键盘输入代码才能完成的工作。因此，实物编程的特点决定了它更适合儿童进行编程操作。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是降低积木编程的难度，提供能让儿童或新手更具体理解和设计程序的一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，其中，包括：

积木拼图，由若干积木件任意组合摆放，所述积木件设有标签特征，其中标签特征包括积木件的形状、积木件的颜色和积木件上的镭射标签；

扫描终端，包括有工作平台和传感器组，所述工作平台用于摆放积木拼图，且下方设有电机，所述电机带动工作平台上的输送带移动，所述传感器组设于工作平台上；

主控板，搭建有读取积木拼图的逻辑模块和解码分析模块，获取数据库中对应的逻辑对象，发送至展示端；

字符和语音输入端，通过编码模块与主控板连接；

展示端，通过蓝牙无线模块或数据传输线与主控板连接，其中包括手机、平板电脑或PC的其中一种。

作为本发明的进一步改进：还包括有应用步骤：

1）构思与设计将要搭建的逻辑对象，准备积木拼图；

2）在工作平台组建好积木拼图，由传感器组获取积木拼图的标签特征，根据标签特征获取数据库对应的逻辑对象；

3）通过字符和语音输入端输入字符和语音信息，进一步搭建具体逻辑对象；

4）发送具体逻辑对象至展示端，展示端执行逻辑对象的展示。

作为本发明的进一步改进：所述2）3）步骤中，数据库没有对应的逻辑对象或具体逻辑对象，反馈无法完成信号。

作为本发明的进一步改进：所述字符和语音输入端包括话筒语音输入和键盘字符输入。

作为本发明的进一步改进：所述展示端中还包括有语音输出模块，所述语音输出模块用于播放具体逻辑对象对应的语音部分信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明简化实物编程，并通过积木拼图形象地开发儿童的想象力，拓展思维，让儿童和新手能更具体地理解程序、设计程序和修改程序，具有很好的应用前景。

本发明通过工作平台上组合不同积木，使编程更灵活和效率，同时加入字符和语音输入，灵活、有趣、便捷的方式，让用户了解编程思维，掌握编程技能，具有突出的教育意义。

具体实施方式

现结合实施例对本发明进一步说明：

一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，其中，包括：

积木拼图，由若干积木件任意组合摆放，所述积木件设有标签特征，其中标签特征包括积木件的形状、积木件的颜色和积木件上的镭射标签；所述积木件中形状、颜色以及镭射标签在数据库均设有相对应的逻辑对象。

扫描终端，包括有工作平台和传感器组，所述工作平台用于摆放积木拼图，且下方设有电机，所述电机带动工作平台上的输送带移动，所述传感器组设于工作平台上；通过传感器组获取积木件上的标签特征，并发送至中控板。

主控板，搭建有读取积木拼图的逻辑模块和解码分析模块，获取数据库中对应的逻辑对象，发送至展示端；所述逻辑模块用于获取传感器组的标签特征，所述解码分析模块对标签特征进行解码分析，然后在数据库中获取相对应的逻辑对象进行组合。

字符和语音输入端，通过编码模块与主控板连接；所述字符和语音输入端包括话筒语音输入和键盘字符输入，字符和语音输入可以在逻辑对象中进一步限定，生成具体逻辑对象，提供更灵活和有效率的编程方式，可作为儿童与弱视人群提供编译程序工具。

展示端，通过蓝牙无线模块或数据传输线与主控板连接，其中包括手机、平板电脑或PC的其中一种。

还包括有应用步骤：

1）构思与设计将要搭建的逻辑对象，准备积木拼图；

2）在工作平台组建好积木拼图，由传感器组获取积木拼图的标签特征，根据标签特征获取数据库对应的逻辑对象；逻辑对象是预先存储于数据库中，且逻辑对象根据积木件的标签特征配对；主控板中接收到标签特征进行解码分析，并从数据库获取相应的逻辑对象。当积木拼图中标签特征与数据库中的逻辑对象没关联时，反馈无法完成信号，重新进行组件。

3）通过字符和语音输入端输入字符和语音信息，在逻辑对象的基础上进一步搭建具体逻辑对象，字符和语音信息由编码模块进行编码，使其与数据库中的具体逻辑对象关联；适合儿童与弱视人群进行编译程序。

4）发送具体逻辑对象至展示端，展示端执行逻辑对象的展示，包括展示端的图像展示或语音输出模块的语音播放。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，其特征是，包括：

积木拼图，由若干积木件任意组合摆放，所述积木件设有标签特征，其中标签特征包括积木件的形状、积木件的颜色和积木件上的镭射标签；

扫描终端，包括有工作平台和传感器组，所述工作平台用于摆放积木拼图，且下方设有电机，所述电机带动工作平台上的输送带移动，所述传感器组设于工作平台上；

主控板，搭建有读取积木拼图的逻辑模块和解码分析模块，获取数据库中对应的逻辑对象，发送至展示端；

字符和语音输入端，通过编码模块与主控板连接；

展示端，通过蓝牙无线模块或数据传输线与主控板连接，其中包括手机、平板电脑或PC的其中一种。

2.根据权利要求1所述的一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，其特征是，还包括有应用步骤：

1）构思与设计将要搭建的逻辑对象，准备积木拼图；

2）在工作平台组建好积木拼图，由传感器组获取积木拼图的标签特征，根据标签特征获取数据库对应的逻辑对象；

3）通过字符和语音输入端输入字符和语音信息，进一步搭建具体逻辑对象；

4）发送具体逻辑对象至展示端，展示端执行逻辑对象的展示。

3.根据权利要求2所述的一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，其特征是：所述2）3）步骤中，数据库没有对应的逻辑对象或具体逻辑对象，反馈无法完成信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，其特征是：所述字符和语音输入端包括话筒语音输入和键盘字符输入。

5.根据权利要求1所述的一种基于实物积木拼图编程的字符和语音系统，其特征是：所述展示端中还包括有语音输出模块。