技术特征：
1.一种实物化编程的儿童绘图玩具，其特征在于，所述实物化编程的儿童绘图玩具设置有：用以将常用几何图形形成函数程序预置其中，通过对指令的选择以及多块积木的排列组合构成编程语句，通过无线通信传输给绘图小车的积木块；通过执行实物化积木组合所代表的编程语句在平面上移动绘制图案的绘图小车。2.如权利要求1所述实物化编程的儿童绘图玩具，其特征在于，所述积木块包括：代表编程语句开始的积木一块、代表编程语句结束的积木一块、代表图案绘制动作的积木多块、代表转弯动作的积木多块、代表循环语句开始的积木多块、代表循环语句结束的积木多块。3.如权利要求2所述实物化编程的儿童绘图玩具，其特征在于，所述积木块有输入输出接口，通过拔插的磁吸接口连接；输入口全部为母口，输出口全部为公口。4.如权利要求2所述实物化编程的儿童绘图玩具，其特征在于，所述代表编程语句开始的积木有输出口，代表编程语句结束的积木有输入口，代表图案绘制动作的积木、代表转弯动作的积木、代表循环语句开始的积木、代表循环语句结束的积木有输入口和输出口；所述代表编程语句开始的积木块内有电源、开关以及单片机；代表编程语句结束的积木内有单片机以及无线通讯模块；代表图案绘制动作的积木内有单片机、两个旋转编码开关；代表转弯动作的积木内有单片机，一个两档拨档开关，一个旋转编码开关；代表循环语句开始的积木内有单片机，一个旋转编码开关；代表循环语句结束的积木内有单片机。5.如权利要求4所述实物化编程的儿童绘图玩具，其特征在于，所述代表编程语句开始的积木内的电源通过积木之间的拔插磁吸接口向排列在其后面的所有积木供电，开关控制电源是否开始供电，单片机在开始供电后向位于其下游的第一块积木发送开始指令；代表图案绘制动作的积木内单片机中存有代表控制绘图小车绘制出几何图形的编程语句，几何图形包括圆形、正方形、矩形、等边三角形、等腰直角三角形、菱形、等腰梯形、半圆形、正六边形，同时单片机里存有代表前进命令的编程语句；第一个旋转编码开关控制几何图形种类的选择，单片机内存有代表几何图形大小或前进步数长短的编程语句，第二个旋转编码开关控制几何图形大小的选择或前进步数长短的选择；即当用户完成对两个旋转编码开关档位选择后，得到一代表控制绘图小车绘制确定大小的几何图形或前进确定步数的编程语句；单片机在接收到上游积木传输的数据后，读取两个旋转编码开关所对应的档位，译成相应的控制绘图小车进行移动的语句后，将新生成的语句补充在接收到的数据后，并通过拔插磁吸接口发送给下游第一块积木；代表转向动作的积木内单片机中存有代表控制绘图小车转向的编程语句，转向包括左和右；两档拨档开关的两个档位分别对应左转语句和右转语句，单片机中存有代表转向角度的编程语句，其所代表的角度是不连续的；旋转编码开关控制转向角度的选择，即当用户完成对拨档开关和旋转编码开关的档位选择后，得到一代表控制绘图小车转动确定角度的编程语句；单片机在接收到上游积木传输的数据后，读取拨档开关和旋转编码开关所对应的档位，译成相应的控制绘图小车进行转动的语句后，将新生成的语句补充在接收到的数据后，并通过拔插磁吸接口发送给下游第一块积木。6.如权利要求2所述实物化编程的儿童绘图玩具，其特征在于，所述代表循环语句开始的积木与代表循环语句结束的积木同时出现，其中间必须有至少一个积木否则判定为错误
语法；代表循环语句开始的积木内单片机存有代表此积木为代表循环语句开始的积木的身份码；单片机内存有代表循环次数的编程语句，旋转编码开关控制循环次数的选择；即当用户完成对旋转编码开关档位的选择之后，可得到代表对在本积木之后代表循环语句结束的积木之前的积木所对应的编程语句重复选定次数的编程语句；单片机在接收到上游积木传输的数据后，读取旋转编码开关所对应的档位，译成相应的控制其后编程语句循环的语句，并通过拔插磁吸接口发送给下游第一块积木。7.如权利要求2所述实物化编程的儿童绘图玩具，其特征在于，所述代表循环语句结束的积木内单片机存有一身份码，代表此积木是代表循环语句结束的积木；单片机在接收到上游积木传输的数据后，生成代表其所在位置之前代表循环语句开始积木之后的积木所对应的编程语句重复选定的次数的编程语句，并通过拔插磁吸接口发送给下游第一块积木；代表编程语句结束的积木通过拔插磁吸接口接收上游积木传输的数据，其数据为上游积木所代表的编程语句按其排列顺序写在开始指令后的编程语句；代表编程语句结束的积木在接收上游积木传输的数据后，对全部编程语句进行解析，形成绘图小车可以执行的语句，并通过无线通讯模块发送至绘图小车；所述绘图小车包括：单片机、动力机构、电源、无线通讯模块、可水洗水彩笔、开关、led灯反馈模块；绘图小车内的单片机在通过无线通讯模块接收到数据后，通过led灯提示已接收到数据，等待开始执行，在用户开启开关后，单片机控制动力机构运行，从而完成移动、转弯动作，小车内水彩笔与小车所在平面直接接触，在小车移动轨迹上留下痕迹，从而完成绘画。8.一种如权利要求1～7任意一项所述实物化编程的儿童绘图玩具控制方法，其特征在于，所述实物化编程的儿童绘图玩具控制方法，包括：确定绘制的图案，利用提供的几何图形构思绘制出的图案以及绘制步骤；取出代表编程语句开始的积木，作为代表编程语句顺序的积木链的第一块积木；选取下一块积木的种类；积木种类从代表图案绘制动作的积木、代表转弯动作的积木、代表循环语句开始的积木、代表循环语句结束的积木中选取；代表编程语句开始的积木和代表编程语句结束的积木中间应有至少一块积木控制绘图小车移动或转向的积木，代表循环语句开始的积木与代表循环语句结束的积木应配套使用，不可单独使用，单独使用或摆放顺序有误将被判定为语法错误；如果积木有开关，对开关进行档位选择；将积木插接到已排好积木链的最后端；积木的输入口为母口，输出口为公口，以此防止用户在插接时发生方向错误；如果还有其他要控制小车完成的动作，重复选取下一块积木种类到将积木插接到已排好积木链的最后端的过程；如果没有其他要控制小车完成的动作，进入下一步骤；将代表编程语句结束的积木插接在最末端，打开代表编程语句开始的积木的开关，得到绘图小车成功接收编程语句的反馈；如果程序有错，将出现语法错误积木拆除后，返回选取下一块积木种类的过程，如果程序无错继续向下进行；打开绘图小车开关，启动小车；等待绘图小车完成绘制，得到绘画作品。9.如权利要求8所述实物化编程的儿童绘图玩具控制方法，其特征在于，所述积木控制
绘图小车，具体过程为：1)代表编程语句开始的积木在开关打开后向下游第一块积木发送开始指令；2)下一积木单片机接收上一积木传输数据；3)判断本积木是不是代表编程语句结束的积木，如果不是执行以下步骤：如果本积木有开关，单片机读取开关所在档位；单片机构建控制绘图小车的移动的编程语句；单片机将语句添加至接收到的数据末端；单片机向下游第一块积木传输添加后数据；4)如果本积木是代表编程语句结束的积木，执行以下步骤：对接收数据进行整合，整合为控制编程小车移动的执行程序；代表编程语句结束的积木内单片机控制无线通讯模块向绘图小车传输数据；绘图小车内单片机通过无线通讯模块接收数据；绘图小车内单片机控制动力装置使小车开始移动。10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求8的如下步骤：确定绘制的图案，利用提供的几何图形构思绘制出的图案以及绘制步骤；取出代表编程语句开始的积木，作为代表编程语句顺序的积木链的第一块积木；选取下一块积木的种类；积木种类从代表图案绘制动作的积木、代表转弯动作的积木、代表循环语句开始的积木、代表循环语句结束的积木中选取；代表编程语句开始的积木和代表编程语句结束的积木中间应有至少一块积木控制绘图小车移动或转向的积木，代表循环语句开始的积木与代表循环语句结束的积木应配套使用，不可单独使用，单独使用或摆放顺序有误将被判定为语法错误；如果积木有开关，对开关进行档位选择；将积木插接到已排好积木链的最后端；积木的输入口为母口，输出口为公口，以此防止用户在插接时发生方向错误；如果还有其他要控制小车完成的动作，重复选取下一块积木种类到将积木插接到已排好积木链的最后端的过程；如果没有其他要控制小车完成的动作，进入下一步骤；将代表编程语句结束的积木插接在最末端，打开代表编程语句开始的积木的开关，得到绘图小车成功接收编程语句的反馈；如果程序有错，将出现语法错误积木拆除后，返回选取下一块积木种类的过程，如果程序无错继续向下进行；打开绘图小车开关，启动小车；等待绘图小车完成绘制，得到绘画作品。
技术总结
本发明属于儿童编程教育技术领域，公开了一种实物化编程的儿童绘图玩具、控制方法、计算机设备，设置有用以将常用几何图形形成函数程序预置其中，通过对指令的选择以及多块积木的排列组合构成编程语句，通过无线通信传输给绘图小车的积木块；通过执行实物化积木组合所代表的编程语句在平面上移动绘制图案的绘图小车。本发明能够将代表几何图形的编程语句储存在积木内，让儿童通过对想要绘制图案以及代表其大小的参数的选择，绘制出几何图形，并通过将能绘制的几何图形进行组合构成有意义的图画，或将代表图案绘制动作的积木与代表语法语句的积木配合使用，获得更加复杂的图画，培养儿童的编程思维和几何思维。养儿童的编程思维和几何思维。养儿童的编程思维和几何思维。
技术研发人员：褚俊洁 闫冉
受保护的技术使用者：中国海洋大学
技术研发日：2021.06.19
技术公布日：2021/9/9