CoCube 桌面级 AI 教育机器人,由上海交通大学与复旦大学的硕博团队联合研发,旨在为青少年开启通向人工智能的大门,打造一个充满互动性、成就感与趣味性的创作平台。CoCube 通过让学生参与人工智能机器人的设计,从简单的程序编写到复杂的互动系统构建,帮助他们将创意和灵感转化为现实,从而激发学生的好奇心和创造力。

一、CoCube平台亮点

二、CoCube 技术规格

1. CoCube 机器人本体

CoCube 机器人前侧 CoCube 机器人后侧

规格 参数
主控 ESP32 Xtensa® 32-bit LX6 单/双核处理器
Wi-Fi 802.11 b/g/n (2.4Ghz)
蓝牙 蓝牙 V4.2 BR/EDR 和 BLE 标准
移动 双履带差速底盘,最大移动速度50单位/s
定位 高帧率、毫米级绝对定位,角度分辨率为1°
TFT 屏幕 1.54寸 全彩屏幕 @240*240
按键 电源键(底部,长按3s开关机)、AB按键(机身后方)
蜂鸣器 无源蜂鸣器
磁吸接口 CoCube 4Pin 磁吸接口(I2C + I/O + UART),5V @ 600mA
锂电池 450mAh @ 7.4V
充电电压 Type C接口,5V @ 1.2A
续航时间 有线编程模式下,无限制蓝牙无线编程模式下,约2小时Wi-Fi模式下,约1小时
产品尺寸 45 × 45 × 38mm
产品重量 63g

2. CoMaps 定位地图

CoCube 机器人能够在 CoMaps 定位地图上获取精准位置和角度。

对于标准 CoMaps 而言,整体尺寸约为 A3 纸大小,设计有迷宫挑战、驾驶挑战、火星救援等多种主题。

CoMaps 示例——迷宫挑战主题定位地图

地图左上角坐标为 (0,0),右下角坐标为 (300,200),X轴从左到右(0~300),Y轴从上到下(0~200)。

机器人朝 Y 轴正方向时为 0 度,机器人面朝 Y 轴负方向时为180度,逆时针旋转角度增加。

地图上每隔50单位印有虚线,可以快速定位坐标位置。

CoMaps 定位地图支持拓展拼接,以获得更大尺寸的定位范围。

如有 CoMaps 定位地图主题或大尺寸 CoMaps 地图定制需求,请咨询 CoCube 团队。

3. CoModules 拓展模块

CoCube 机器人可通过磁吸连接器,极其方便地拓展不同的传感、执行、显示以及 AI 模块。

目前支持的拓展模块如下:

拓展模块 图片 功能与场景介绍
舵机夹爪 定制高性能舵机,运行不卡顿
设计硅胶防滑垫,抓取更顺畅
适用于物流搬运等课程与赛事场景。
ToF (Time of Flight) 通过发射红外激光,测量光线到达物体并反射回来的时间,从而获得精确的距离数据。具有优异的光照适应性,且不受目标的反射率影响,能够在各种光照条件、使用场景下稳定工作。
WS2812全彩灯板 采用 6 x 8 阵列,提供48个独立可控的RGB灯珠,支持多种颜色和动态效果,且能够通过单片机或专用控制器轻松编程控制,支持逐像素调节,表现效果丰富。
3D手势识别 集成高精度、低功耗的手势识别传感器,支持三维空间内的手势识别,实现与机器人的互动控制。
AI 视觉感知模块 AI 视觉感知模块由先进的 64 位 RISC-V 神经网络处理器 K210 设计,集成了颜色识别、斑点检测、线段检测、卡片识别、人脸识别、AprilTag识别、二维码识别等多种先进的视觉算法,让 AI 视觉应用触手可及。适用于 AI + 机器人创意沙盘等课程与赛事场景。

如有新的 CoModule 拓展模块的场景需求,请联系 CoCube 团队协助开发。

三、MicroBlocks 图形化编程平台

CoCube 可基于 MicroBlocks 平台,在浏览器中直接完成图形化编程,无需下载或安装。

MicroBlocks 是受 Scratch 启发,为“物理计算”而生的图形化编程语言。

主页:MicroBlocks-Home

编程环境:MicroBlocks-CoCube

不要被吓到,相信我,小学二年级的小朋友只需要5分钟就可以上手如何为 CoCube 编程了!你也可以!

注意:目前 MicroBlocks 平台在PC(Windows、MacOS、Linux)上兼容性较好,暂不推荐用iPad连接CoCube机器人。

1. 连接 CoCube机器人

在MicroBlocks页面中,可以通过两种方式连接CoCube设备。优先推荐无线连接。

1.1 无线连接

  1. 务必使用ChromeEdge浏览器,打开MicroBlocks-CoCube编程界面。

  2. 确保已开启计算机的蓝牙功能

  3. 长按开关3秒(开关按键位于机器人底部),给CoCube机器人开机,开启之后,机器人屏幕上会显示三个字符,代表BLE的编号

  4. 点击MicroBlocks界面上的“USB”图标,点击无线连接(BLE)

  5. 正常情况下,可以识别出“MicroBlocks XXX”或者“CoCube XXX”的字样,XXX与机器人开机显示的编号一致

  6. 在Linux系统下,需要额外开启网页的BLE权限:

    在浏览器导航栏输入 chrome://flags/

    搜索“Bluetooth”,查找到Use the new permissions backend for Web Bluetooth一栏,将Default设置为Enable。

    重启浏览器即可。

1.2 有线连接

  1. 推荐使用Chrome或Edge浏览器,打开MicroBlocks-CoCube编程界面

  2. 用USB线缆连接电脑和CoCube

  3. 长按开关3秒(开关按键位于机器人底部),给CoCube机器人开机

  4. 点击MicroBlocks界面上的“USB”图标,点击有线连接

  5. 正常情况下,可以识别出串口(在Windows系统下为COM***,在MacOS系统下为cu.wchusbserial***)

  6. 若无法正常识别出串口,则可能是电脑没有安装串口驱动,需要安装CH343串口转USB芯片的驱动

    MacOS驱动

    Windows驱动

  7. 若还无法连接,请检查USB线缆是否正常

2. 为CoCube更新固件

第一次使用设备时,请为CoCube更新最新的固件,以获得最佳体验。

  1. 有线连接CoCube机器人

  2. 点击MicroBlocks IDE的设置,点击“升级主板固件”,选择“CoCube”,选择对应的端口号。

  • 升级过程大约需要1分钟,在过程中请保持MicroBlocks IDE位于浏览器显示界面。期间尽可能不要有其他任何操作。否则有可能导致固件升级失败,如果升级失败,请重新升级一次。
CC-BY-SA

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