设计一台能帮上忙的机器人

规划

• 规划书必备动手之前写下的任务、需求和约束。
• 标注草图必备一张机器人的图，各个部件都标注清楚。
• 「输入、处理、输出」示意图必备一张示意图，画出机器人感知什么、判断什么、做什么。
• 流程图必备一张程序的分步流程图。

机械

• 能跑起来的机械设计必备一个稳固、能可靠行驶的底盘。
• 至少一个传感器必备机器人把一个传感器当作输入来用。

编程

• 一段顺序必备程序按照规划好的次序执行各个步骤。
• 一个循环必备程序会重复某个动作或某次检查。
• 一个条件必备程序会根据传感器读数作出判断。
• 安全停车行为必备机器人在完成任务或被挡住时能安全地停下来。
• 第二个传感器或一个计数器（进阶）进阶为更难的任务多加一个传感器，或者一个计数器变量。

测试

• 三轮测试必备这项任务被运行并记录了三次。
• 一处有记录的改进必备测试之后作出了一处改动，并记录了它的效果。

表达

• 最终说明必备一段简短的说明：机器人怎样帮上忙，以及你凭什么知道它管用。

问题和使用者是否清晰，再加上规划书、草图、「输入、处理、输出」示意图和流程图。

入门:

几乎没有方案；没有明确的问题、规划书或示意图就开始动手了。

发展中:

问题说出来了，但有些规划文件不完整或者很含糊。

熟练:

问题和使用者都很清晰，规划书、草图、「输入、处理、输出」示意图和流程图齐全，而且和做出来的东西对得上。

优秀:

规划完整清晰，并体现出对需求、约束和取舍的深思熟虑。

机器人（或者配置好的模拟器任务）为了行驶和完成工作，做得有多到位。

入门:

机器人跑起来不可靠，或者散架了；又或者任务场景的布置和目标对不上。

发展中:

机器人能跑，但晃晃悠悠、时好时坏；又或者任务地图只是草草搭了个大概。

熟练:

底盘稳固、行驶可靠，还能载着它的传感器；又或者任务地图和目标很相称。

优秀:

结实、平衡得当的设计（或者一份精心配置的任务），和这件活儿严丝合缝。

顺序、循环、条件和安全停车的运用。

入门:

程序缺了大部分必备要素，或者根本跑不起来。

发展中:

程序能跑，但缺了循环、条件或者安全停车。

熟练:

程序正确地用上了顺序、循环、条件和安全停车。

优秀:

程序高效、结构清晰，把任务处理得干净利落。

机器人是否感知了世界，并用那个读数来决定该做什么。

入门:

没有用任何传感器，或者读数从来没被用来作决定。

发展中:

读了传感器，但那个读数几乎不影响机器人的行为。

熟练:

至少读了一个传感器，并由阈值或条件用它来引导整项任务。

优秀:

传感器经过校准、用得可靠，准确地引导着机器人的每一个判断。

三轮有记录的运行，以及一处有记录的改进。

入门:

几乎没做测试；结果也没有记录。

发展中:

记录了几轮运行，但没有作出明确的改进。

熟练:

记录了三轮运行，并记下了一处改进及其效果。

优秀:

测试相当充分，有清楚的证据表明那处改进提高了可靠性。

说明机器人怎样帮上忙、你凭什么知道它管用，以及它是怎样被安全、负责任地使用的。

入门:

说不清楚这台机器人到底是做什么的。

发展中:

介绍了机器人，但没讲它怎样帮上忙、怎样测试的，也没讲它如何保持安全。

熟练:

把任务、机器人的工作原理、测试证据和它的安全停车都讲得清清楚楚。

优秀:

面对观众，把设计、取舍、证据和负责任的使用都讲得令人信服。