有感情的機器人

活動名稱：有感情的機器人The Emotion Machine

教學時間：40~60分鐘

教學單元：

• 算法思維(algorithmic thinking)
• 編程(programming)
• 分解(decomposition)
• 指令序列(sequences of instructions)
• 計算思維(computational thinking)
• 抽象概念(abstraction)

教學目標：讓學生們創建並編寫一個由卡片製成且可以用來展示不同的情緒2D機器人，創建一個可用於翻譯情緒的代碼表（高階命令）轉換為低階機器指令。

對象：7~12歲、1人以上

先備知識：無

課前準備：

• 情緒機器人圖案
• 情緒表代碼表
• 說明書
• 剪刀
• 棒膠

活動設計：

• 概要

讓學生們創建並編寫一個由卡片製成且可以用來展示不同的情緒2D機器人，創建一個可用於翻譯情緒的代碼表（高階命令）轉換為低階機器指令。

• 如何進行

將情緒機器人圖案發給每個人，並讓他們做以下步驟

1. 沿著紅色虛線剪下，你可以得到一個有插槽的情緒機器人和臉部圖案，並用三條帶子穿過插槽。(對於年計較小的組別，你可能希望先剪下眉毛，眼睛和嘴巴的條子，讓它能與插槽結合。
2. 將穿過插槽的帶子編上眉毛，眼睛和嘴巴，這樣字母就能在情緒機器裡，臉部的圖案也會部分出現在機器人臉上。

現在給學生工作表，讓他們遵循或指導他們每個步驟。也給他們一張空白的情緒機器表讓他們填寫。

最後將活動中的計算課程做總結。程式是一序列指令，而當我們依照的指令執行時就會導致某些事情發生，如機器人顯示不同的情緒。計算機指令是真正的低階編碼。程式語言使用高階命令使程序更容易編寫 ─ 這使用抽象概念來隱藏低階編碼的細節。我們可以採用高級命令程序並將其編譯為用於實際操作機器的程序。或者我們可以使用一個直譯器來翻譯我們得到的說明。

• 活動內容

編程情緒機器說明書

1. 開始編程機器人！向前和向後滑動帶子以給出不同的表情，使機器人顯示不同的情緒。
2. 什麼字母的組合可以讓機器人表現出開心的表情？請各給眉毛，眼睛和嘴巴一個英文字母，現在試試看他的成果。
3. 那還有什麼其他的字母組合可以顯示出不同的情緒呢？在我們給你的表中列出所有機器人可以表現的情緒表情，並在後面列出三個字母組合的表達式。
4. 你現在可以使用情緒名稱取代編碼，利用表格找出各個編碼而給出不同情緒。因此你已經創建一個簡單的高階命令語言取代了機器的低階編碼，這使他們的指令更容易編寫和理解。你正使用到抽象的概念，像是幸福和悲傷這樣的詞隱藏著機器上編碼的細節。
5. 制定低階編碼序列，使機器人執行以下動作：快樂，然後驚訝，然後傷心。這就是編譯器對程式語言所進行的操作，他需要像上述一樣對人類有意義的高階命令，並將他轉換成對機器有意義的低階編碼，你可以編寫程序〈一系列的高階命令〉來控制機器人，而無需在編寫編碼時對編碼有任何的擔心，你之後可以試試。
6. 寫一個關於機器人的小故事，它需要有不同情緒的序列在正確的時間點上表現出情緒，當你在閱讀故事時，機器人可以透過查看表中的編碼在正確的字詞表示對應的情緒，這裡你用的是一個直譯器，而不是一次將編碼做程式編譯，然後按照說明進行操作，只有在需要執行它們時才將它們轉換成指令

情感機器人(附件)

• 試著編程機器人的臉

1.沿著虛線剪開，所以你有了情感機器，一張有很多個空插槽的臉，還有三條帶子可穿過插槽。

2.將帶子分別插入眉毛，眼睛和嘴巴的插槽。

3.編程！當你給不同的表達式時，帶子將會移動到指定的字母。

• 要嘗試的事情

什麼字母的組合能讓機器人看起來是開心？你可以想出不同的表達式來表現溫和還是完全的開心？一系列的組合如何讓機器人看起來快樂，驚訝，然後悲傷。

透過繪製不同的眉毛，眼睛和嘴巴創造自己的新情緒。如果機器人將成為某人的朋友，那什麼表達式是它所需要的？

我們的機器人臉是基於LIREC研究項目中真實的設計。可以上 www.lirec.eu 看看這項真實設計。

• 變化與延伸
  • 繪製自己的表情條

讓同學自己收集各種眉毛，眼睛和嘴巴創建各種不同的表情條，使機器人能表現出更廣泛與多樣化的情緒，假如機器人想與人交朋友，那該是要表現出怎樣的表情呢？

• 繪製一個可以表現情緒的木偶

讓學生設計自己的面孔（或整個木偶）。使用機器人作為插槽位置的模板。然後寫一下關於角色的故事，如上面的活動過程。