积木化编程的系统的制作方法

1.本发明涉及玩具技术领域，具体地，涉及一种积木化编程的系统。


背景技术：

2.编辑程序让电脑执行的过程就叫编程很多软件都可以编程具有代表性的计算机语言有java，basic c，c ，vb，vf，sql,网页编程jsp，asp，php等等。java是应用最广泛的编程语言之一，大学中则常常以c语言作为编程的入门语言，basic是beginner's all
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purpose symbolic instruction code(初学者通用符号指令代码)的缩写，是国际上广泛使用的一种计算机高级语言
3.计算机编程一般在大学阶段进行教学学习，编程学习对设备的要求较高，不适合编程普及教育，编程学习尤其不容易被儿童接受，同时，编程学习也容易对儿童视力和身体造成损害。美国麻省理工学院针对少儿编程，设计了scratch编程方法。通过将程序指令抽象成积木，能够降低儿童学习的成本且能够保护儿童的身体健康。这种方法让儿童在计算机上拖拽积木既可以编写简单的程序，并直接运行。但该设计需要电脑或平板设备，编程教学和学习的门槛比较高；儿童需要拖拽或使用鼠标，对于低龄儿童来说不够直观且存在一定的难度，同时，长期使用电脑或平板，对儿童的视力会有损害。
4.专利文献cn107437350a公开了一种儿童学习编程玩具，该设计中儿童通过运行在手机、平板电脑、计算机等上面的专用程序设计软件编辑源程序，专用的程序设计软件对设计好的源程序进行识别、处理，并将其发送到玩具上。玩具上的微处理器可以对接收到的源程序进行识别和处理，根据儿童设计的程序逻辑流程，微处理器将决定是否感知以及如何处理由传感器模块检测到的周围的环境信号，决定是否以及如何驱动玩具上的执行机构，使玩具产生相应的动作，但该玩具仍然是基于电子产品进行，不利于儿童视力的保护。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种积木化编程的系统。
6.根据本发明提供的一种积木化编程的系统，包括积木组、图像采集器以及执行器；
7.所述积木组包括具有拼接区域的底座以及能够被拼接在所述拼接区域上的功能积木件；
8.所述图像采集器能够采集拼接区域的图像，并对所述拼接区域上的功能积木件所具有的图文信息识别，根据识别结果输出控制命令；
9.所述执行器接收并执行所述控制命令。
10.优选地，所述图像采集器安装在所述执行器上。
11.优选地，所述功能积木件包括标记指令积木和/或控制指令积木；
12.标记指令积木被配置为满足在一个或多个依次布置的控制指令积木的一端或两端；
13.所述标记指令积木上的图文信息对应所述执行器执行的全部或部分控制命令的
开始标记或结束标记；
14.控制指令积木上的图文信息作为图像采集器识别得到控制命令的依据。
15.优选地，所述拼接区域上设置有拼接位，一个控制指令积木覆盖两个以上的所述拼接位；
16.所述控制指令积木上图文信息的摆放方向由所述两个以上的拼接位决定。
17.优选地，所述拼接位呈行列矩阵布置；
18.对于在列上错位的且在行上相邻的两个控制指令积木，图像采集器识别为两个控制指令积木以及位于两个控制指令积木之间的一个标记指令积木。
19.优选地，所述功能积木件包括定位积木，定位积木的数量为多个；
20.所述图像采集器通过所述定位积木对采集到的图像校正；
21.所述拼接区域具有边界位，所述定位积木布置在所述边界位上；
22.所述底座上位于边界的拼接位构成所述边界位。
23.优选地，多个所述拼接位在拼接区域上均匀布置，且呈行列矩阵分布；
24.所述图像采集器根据预设的拼接区域的尺寸，对校正后的图像按照与所述行列矩阵对应的行列关系进行图像分割或者进行图像提取。
25.优选地，所述底座以及功能积木件的表面均采用漫反射结构；例如哑光或者磨砂处理。
26.优选地，所述图像采集器安装在支撑积木上且所述支撑积木能够沿竖直方向被配置为一个或被配置为多个依次叠加拼接的结构进而能够以离散增减高度的方式调整所述图像采集器的视觉视野。
27.优选地，所述图像采集器的视觉视野沿拼接区域的径向向外均具有视觉余量，所述视觉余量为视觉视野延伸到拼接区域外部的部分。
28.优选地，所述支撑积木能够通过配置一个或多个中间积木调整与底座之间的距离进而能够以离散方式调整所述图像采集器的视觉视野。
29.优选地，所述底座能够被配置为一个或被配置为彼此相连的多个进而能够获得预设范围的拼接区域。
30.优选地，所述图像采集器能够对多个相连的底座一次拍照获取拼接区域图像、对各个底座分别拍照获取拼接区域图像或者对同一个底座在不同时间分别拍照。
31.优选地，所述功能积木件拼接在拼接区域上时插拔力的范围为0.25n～1n。
32.优选地，所述功能积木件上所具有的图文信息通过粘贴件、印制或雕刻的方式展示。
33.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
34.1、本发明中用户可通过实体积木学习图形化编程，可以快速运行程序查看结果，满足少儿用户的编程体验，操作直观，同时保护小朋友的眼睛。
35.2、本发明积木结构简单，给普通的电子积木加入了编程属性，通过不同的指令积木之间的组合，实现不同功能的积木编程，增加学习的趣味性
36.3、本发明中的积木编程板能够采用一个或多个的组合，实现简单或复杂的输出指令，增加了玩具的趣味性。
37.4、本发明中将在拼接位的列上错位且在行上相邻的两个控制指令积木，图像采集
器识别为两个控制指令积木以及位于两个控制指令积木之间的一个标记指令积木，从而能够节省标记指令积木，使积木编程的结构更加简单化。
38.5、本发明图像采集器的视觉视野沿拼接区域的径向向外均具有视觉余量，能够有效防止小朋友在拼接支撑积木时出现拼接不到位的情况，保证图像采集的完整性。
附图说明
39.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
40.图1为本发明中积木化编程系统的侧面结构示意图；
41.图2为本发明中积木化编程系统的侧面结构示意图，其中，图中标出了摄像头朝向与支撑积木轴心的夹角；
42.图3为一个实施例中定位积木的结构示意图；
43.图4为控制指令积木错位布置时的结构示意图；
44.图5为控制指令积木未错位布置时的结构示意图；
45.图6为实施例中指令积木与底座具体尺寸示意图；
46.图7为本发明展示摄像头视觉视野范围的结构示意图；
47.图8为功能积木件拼接到底座上时的结构示意图，其中标出了a、b、c、d四个定位积木。
48.图9为本发明中图像采集器的剖面结构示意图；
49.图10为本发明中图像采集器的结构爆炸示意图；
50.图11为本发明中定位支架、定位面、摄像头拆解时的结构示意图；
51.图12为本发明中图像采集器中第一壳体的结构示意图；
52.图13为带有标记指令积木和控制指令积木时的结构示意图。
53.图中示出：
54.图像采集器1
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底盖20
55.底座2
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第二电路板21
56.支撑积木3
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电池22
57.标记指令积木4
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第二操作按钮23
58.控制指令积木5
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第二弹簧24
59.指令图片6
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reset键25
60.定位面7
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第二限位孔26
61.第一操作按钮8
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充电口27
62.第一弹簧9
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紧固螺钉28
63.连通部10
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外盖29
64.第一电路板11
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编程积木板30
65.断开部12
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第二通孔31
66.导引柱13
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支撑结构32
67.限位臂14
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第一壳体33
68.第一限位孔15
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摄像头34
69.限位台16
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定位支架35
70.第一通孔17
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定位孔36
71.第一支撑壳18
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定位臂37
72.第二支撑壳19
具体实施方式
73.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
74.实施例1：
75.本发明提供了一种积木化编程的系统，如图1所示，包括积木组、图像采集器1以及执行器，本发明中的积木组优选采用颗粒积木，积木组包括具有拼接区域的底座2以及能够被拼接在所述拼接区域上的功能积木件，所述图像采集器1能够采集拼接区域的图像，并对拼接区域上的功能积木件所具有的图文信息识别，根据识别结果输出控制命令，所述执行器接收并执行所述控制命令。
76.具体地，功能积木件包括标记指令积木4和/或控制指令积木5，标记指令积木4被配置为满足在一个或多个依次布置的控制指令积木5的一端或两端，所述标记指令积木4上的图文信息对应所述执行器执行的全部或部分控制命令的开始标记或结束标记，控制指令积木5上的图文信息作为图像采集器1识别得到控制命令的依据。标记指令积木4可以是整个编程程序的开始标记和结束标记，也可以是部分编程程序的开始标记和结束标记，例如，循环程序步骤的循环开始标记和循环结束标记，还可以是函数程序步骤，函数开始标记和函数结束标记。没有标记指令积木4时，各个控制指令积木5上的图文信息被图像采集器1识别得到的控制命令被逐一执行。例如，如图5所示，从下到上被拼接到底座2上的控制指令积木5的图文信息依次为向右走、前进、向左走、后退，则图像采集器1通过采集图像并对四个控制指令积木5所具有的图文信息识别并将控制命令传递至执行器执行，例如，执行器为机器人小车，则表现为机器人小车先向右走，再前进，再向左走，再后退的具体动作。
77.在实际应用中，执行器执行控制命令具有多种可设置的表现形式，具体表现在执行器上的声光动作的展现，例如音乐、发光、晃动等等，提高了积木化编程系统的趣味性。
78.具体地，拼接区域上设置有拼接位，一个控制指令积木5优选覆盖两个以上的所述拼接位，控制指令积木5上图文信息的摆放方向由所述两个以上的拼接位决定，例如，控制指令积木5拼接时占用两个拼接位，拼接位为拼接颗粒，带有方向性的控制指令积木5受到拼接位颗粒的限制只能在有限的几种方向下进行拼接，避免因摆放不对齐造成图像识别的误判，例如带有箭头方向图像信息的指令积木只能摆出上下左右四种情况，因此，覆盖多个拼接位的控制指令积木5大为降低了图像识别的难度，有利于推进积木化编程的发展。
79.在实际应用中，具体地，多个所述拼接位在拼接区域上优选均匀布置，且多个拼接位呈行列矩阵分布。功能积木件包括定位积木，图像采集器1能够通过所述定位积木对采集到的图像校正，具体地，定位积木的数量为多个，当图像采集器1采集到拼接区域的图像后首先识别定位积木，通过定位积木获得一个正方形或长方形的区域并以此对图像进行校
正。
80.进一步地，所述拼接区域具有边界位，所述定位积木优选布置在所述边界位上，所述底座2上位于边界的拼接位构成所述边界位。如图3所示，功能积木件包括两个定位积木，使用时将两个定位积木布置在拼接区域的两个对角的顶点位置，即仅校正两个定位积木即可校正拼接区域。或者两个定位积木放置到的区域使得两个定位积木上直角边的延长线形成的长方形的边与行或列相平行，也能够起到校正拼接区域的效果。
81.所述图像采集器1根据预设的拼接区域的尺寸，能够对校正后的图像按照与所述行列矩阵对应的行列关系进行图像分割或者进行图像提取，由此可见，本发明中的图像校正对图像采集器1进行的图像分割或者进行图像提取的准确性至关重要。在实际应用中，定位积木的数量可以根据实际的产品灵活设计，在具体使用时，定位积木还可以选择使用三个、四个等，如图8所示，采用了a、b、c、d四个指令积木。
82.进一步地，图像采集器1对定位积木的识别可以基于颜色识别，例如底座2的颜色为白色，定位积木的颜色设置成黑色等，通过设置差别较大的颜色能够快速准确的识别定位积木，或者基于定位积木上所具有的图文进行识别。
83.具体地，拼接位呈行列矩阵布置在列上错位的且在行上相邻的两个控制指令积木5，图像采集器1识别为两个控制指令积木5以及位于两个控制指令积木5之间的一个标记指令积木4，从而可以减少指令积木的数量,例如，如图4所示，为一段积木编程，四个控制指令积木5的上面的两个、下面两个均在列上错位的且在行上相邻，图像采集器1对得到的图文信息两个错位布置的控制指令积木5均识别为两个控制指令积木5以及位于两个控制指令积木5之间的一个标记指令积木4，并将从上到下的第一个错位识别为循环开始，第二个错位识别为循环结束并依次执行控制指令积木5上所对应的指令信息，具体表现为执行器先前进，识别到两个控制指令积木5错位后循环开始，向右转90
°
循环4次，即执行器共旋转了360
°
，再次识别到两个控制指令积木5错位后循环结束，即向右转的指令结束，执行器再执行后退。在实际应用中，可以根据实际情况对图像采集器1中软件程序进行编写，进而获得自定义的识别程序，以使玩家获得更高级的体验感。
84.进一步地，对于两个控制指令积木5错开布置的识别设置，减少了识别量，无需专门对标记指令积木4进行识别，通过识别两块在行上相邻且在列上错位的控制指令积木5，将错位关系视为识别到一块标记指令积木4，例如，该标记指令积木4是循环标记指令。前面一行和后面一行的缩进量是负的，标记开始，例如图4中上面的两个标记指令积木4；如果是正的，则标记结束，例如图4中下面的两个标记指令积木4，通过对控制指令积木5的布置方式进行特殊定义，可优化积木编程时积木的排布结构，减少识别量，有利于积木数量的减少。
85.为了更清楚的进行说明，下面将带有标记指令积木4的布置结构进行说明，如图13所示，与图4相比多出了两个标记指令积木4，图13中执行器执行的动作与图4中的相同，因此，通过比较可更直接的知道该错位设置对简化积木编程的排布结构、减少识别量带来的优势。
86.为能够使小朋友自由玩耍，编程积木组具有适宜的插拔力，拼接插拔时能够容易的插上或拔下，同时，拼接有指令积木的积木组当被拿起来展示时，所述拼接位不允许指令积木脱落，功能积木件拼接在拼接区域上时插拔力的范围优选为0.25n～1n，若大于1n，小
孩子插拔困难；若小于0.25n，底座2翻转时颗粒容易脱落。
87.所述功能积木件上所具有的图文信息能够通过粘贴件、印制或雕刻的方式展示，例如将带有图文样式的贴纸粘到功能积木件上，小朋友还可以将贴纸更换为其他类型的贴纸以改变指令内容，再例如直接将图文内容印制在功能积木件上，又例如，通过雕刻的方式刻制在功能积木件上。
88.积木组优选采用abs塑料制作，abs塑料是丙烯腈(a)、丁二烯(b)、苯乙烯(s)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。abs塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。同时，为使图像采集器1获得更优的图像采集效果，底座2的颜色为白色，便于图像识别，所述底座2以及功能积木件的表面均采用漫反射结构，例如为磨砂结构，再例如采用哑光处理，其目的是减小光影，提高图像采集器1的成像质量。
89.如图1所示，图像采集器1安装在支撑积木3上且所述支撑积木3能够沿竖直方向被配置为一个或多个依次叠加拼接的结构进而能够以离散增减高度的方式调整所述图像采集器1的视觉视野，在支撑积木3的数量设置上应根据底座2的大小以及图像采集器1的视觉视野确定，同时也需要使支撑积木3和底座2具有合适的距离，最终使图像采集器1能够采集到整个拼接区域的图像。
90.支撑积木3具有特定的高度，每增加或减少一个支撑积木3都使图像采集器1的视觉视野以离散增减的方式改变，例如，当采用一个支撑积木3时图像采集器1能够获得第一视野，当采用两个支撑积木3时图像采集器1能够获得第二视野，第二视野优选是第二视野的整数倍，即第一视野与第二视野的调整是通过整数倍的关系进行调整，使玩家在使用时能够体验到非连续性调整高度带来的特殊效果，趣味性好。
91.所述支撑积木3可以直接拼接在底座2上，也可以通过中间积木连接底座2，通过配置一个或多个中间积木调整与底座2之间的距离进而能够以离散方式调整所述图像采集器1的视觉视野，也能够使玩家在使用时体验到非连续性调整距离带来的图像采集器1视觉视野调整的效果。
92.在实际设计时，图像采集器1的视觉视野沿拼接区域的径向向外均优选具有视觉余量，视觉余量为视觉视野延伸到拼接区域外部的部分，由于小朋友在拼接支撑积木3时由于动作不够灵活，往往会出现拼接不到位的情况，导致图像采集器1的朝向出现轻微偏转，通过设计视觉余量能够有效防止拼接区域不在图像采集器1的图像采集范围内，保证了图像采集的完整性，有利于提高系统的稳定性。
93.在实际的产品设计时，底座2能够被配置为一个，进而能够使用一个底座2上的拼接区域，或者被配置为彼此相连的多个进而能够获得预设范围的拼接区域，例如，系统的编程需要多个积木才能完成，一个底座2上的拼接区域不足以容纳所有的积木，可以将两个以上的底座2拼接在一起满足拼接区域的要求。
94.多个底座2拼接在一起时，图像采集器1能够对多个相连的底座2一次拍照获取拼接区域图像，或者对各个底座2分别拍照获取拼接区域图像提取拍照信息，合成为一段篇幅很大的程序，再或者对同一个底座2在不同时间分别拍照，逐次将底板2上所有的图像信息采集完整。
95.在实际应用中，本发明通过图像采集器1进行的图像分割并将指令积木上所具有
的指令图片6进行定位还可以实现图像定位，功能积木件上的图文信息通过指令图片6上的内容进行展示，一个控制指令积木5上表面优选具有两个指令图片6。
96.本发明中的图像采集器1包括第一壳体33、电路板组件、摄像头34以及执行部分，如图9、图10、图11、图12所示，第一壳体33具有拼接结构、定位面7以及第一容纳空间，所述拼接结构用于第一壳体33的固定，通过所述拼接结构第一壳体33可以与支撑积木3相连，实现第一壳体33拼接在支撑积木3上，第一壳体33优选采用颗粒积木结构，拼接结构为公头或母头。
97.进一步地，定位面7优选采用平面，电路板组件安装在所述第一容纳空间中，摄像头34可拆卸的安装在所述定位面7上且电连接所述电路板组件，执行部分安装在所述第一壳体33上且能够在第一位置和第二位置之间运动，当在第一位置时，摄像头34处于断电状态，当在第二位置时，所述摄像头34处于通电状态，通电状态的摄像头34能够自行拍照，进而对摄像头34的视觉视野内的场景进行拍照，实现特定功能。
98.本发明中的摄像头34的镜头朝下且所述镜头的朝向与所述第一壳体33的轴心的夹角为锐角，例如所述锐角为25
°
，再例如锐角为45
°
等，具体夹角的选择应根据实际的应用场景确定。
99.发明中设置有支撑结构35，所述定位面7上具有定位孔36且定位面7为平面，所述支撑结构35上具有定位臂37，摄像头34的一端为镜头，另一端为平面端，所述摄像头34通过支撑结构35安装在所述定位面7上且平面端与定位面7贴合相抵，所述定位臂37具有弹性且定位臂37的端部具有凸出部，定位臂37卡接在所述定位孔36内且凸出部与定位孔36边缘结构相抵，形成稳定的紧配结构。
100.进一步地，所述支撑结构35上设置有匹配所述摄像头34的镜头通孔以及沿所述镜头通孔周向布置且匹配所述摄像头34的阶梯定位台，当所述定位臂37卡接在所述定位孔36内时，阶梯定位台能够压紧所述摄像头34且所述摄像头34所具有的镜头延伸到所述镜头通孔中，使镜头的视觉视野不被遮挡。
101.为使图像采集器1更加美观，本发明还包括外盖29，所述外盖29设置在摄像头34的外部且安装在所述第一壳体33上，其中，所述外盖29上具有第一通孔17，所述第一通孔17允许所述摄像头34在视觉视野内拍照，视觉视野即为摄像头34的镜头未被任何物体遮挡时能够拍到的区域。
102.具体地，所述执行部分包括第一操作按钮8以及连通部10，所述电路板组件包括第一电路板11，所述第一电路板11上设置有断开部12，所述第一操作按钮8可滑动的安装在所述第一壳体33上，其中，当所述第一操作按钮8运动到第一位置时，连通部10不接触断开部12，当所述第一操作按钮8运动到第二位置时，连通部10接触断开部12，连通部10具有导电功能，使断开部12通过连通部10连接导通，进而实现摄像头34的供电，例如，断开部12具有间隔布置的第一触点、第二触点，第一操作按钮8运动到第二位置时连通部10的能够分别接触两个触点并将第一触点、第二触点连通通电。
103.电路板组件还包括第二电路板21以及电池22，所述第二电路板21分别与电池22、第一电路板11电连接，电池22为两个电路板以及摄像头34供电，所述第二支撑壳19上设置有充电口27，所述充电口27电连接所述电池22，通过充电口27可随时给电池22充电，电池22优选锂电池，第一电路板11具有存储单元，第二电路板21具有处理单元、通讯单元以及控制
单元，摄像头34拍照后将采集到的图像信息存储到存储单元，处理单元对存储单元中存储的图像信息进行处理转化为指令信息，由控制单元通过通讯单元发射到执行器上执行，进而实现声、光等各种场景的展示，完成游戏中场景的展示。
104.进一步地，所述第一操作按钮8上设置有导引柱13以及沿所述导引柱13的周向布置的限位臂14，所述限位臂14上设置有限位台16，所述第一壳体33上设置支撑结构32、沿所述支撑结构32周向布置的第一限位孔15以及设置在支撑结构32中部的第二通孔31，第一操作按钮8安装在所述支撑结构32上且与所述支撑结构32之间形成第二容纳空间，其中，限位臂14安装到第一限位孔15中且第一操作按钮8能够在第一限位孔15的引导下滑动，所述导引柱13上套装有第一弹簧9且所述第一弹簧9安装在第二容纳空间中，第一弹簧9的两端分别与第一操作按钮8、支撑结构32接触相抵且第一弹簧9始终处于压缩状态，所述导引柱13穿过第二容纳空间并延伸到第二通孔31中，当外力驱使第一操作按钮8从第一位置朝向第二位置运动时，第一弹簧9被压缩变短，当第一操作按钮8撤去外力后，处于第二位置的第一操作按钮8在所述第一弹簧9弹力的作用下运动至第一位置，此时，所述限位台16与所述支撑结构32的内壁相抵进而使第一操作按钮8处于稳定的静止状态，摄像头34处于断电状态。
105.图像采集器1还包括第二操作按钮23以及第二弹簧24，所述第二电路板21上设置有reset键25以及通讯单元，reset键25用于通讯单元的重启，所述底盖20上设置有第二限位孔26，所述第二操作按钮23的一端为操作端且所述操作端能够在第三位置和第四位置之间运动，所述第二操作按钮23的另一端穿过所述第二限位孔21并正对所述reset键25，所述第二弹簧24套装在所述第二操作按钮23上并设置在所述操作端与底盖20之间，当外力操作操作端使得第二操作按钮23的另一端将reset键25按下时操作端处于第四位置，当撤去所述外力时，在第二弹簧24弹力的驱使下操作端运动直至第二操作按钮23的另一端被所述底盖20阻挡，此时操作端运动到第三位置，reset键25弹起，其中，所述第二弹簧24始终处于压缩状态保证在无外力时第二操作按钮23的操作端始终处于第三位置，即第二操作按钮23处于弹起状态。
106.具体地，所述第一壳体33包括第一支撑壳18、第二支撑壳19以及底盖20，所述第一支撑壳18匹配安装在第二支撑壳19上，所述底盖20匹配安装在第一支撑壳18、第二支撑壳19的端部共同围成第一容纳空间，底盖20优选通过紧固螺钉28与第一支撑壳18、第二支撑壳19可拆卸连接，其中，底盖20上的拼接结构为母头，如图4所示，底盖20的底端面上设置有4个沿轴心均匀布置的母头，用于将整个图像采集器1通过拼接的方式固定在其他积木上，以完成相应的拍摄任务。
107.本发明中的摄像头34外部具有保护的外盖29和壳体，避免摄像头和电路板组件在使用时裸露在外导致被误触碰，实现对电路板组件和摄像头34的保护。另外，底盖20上的拼接结构能够与其他匹配的颗粒积木件插接，从而实现时壳体搭建于外部的积木件上，提高壳体与积木件的结合牢靠性，提高摄像头34和电路板组件搭建于积木件上的牢靠性，提高用户的使用体验。
108.实施例2：
109.本实施例为实施例1的优选例。
110.本实施例提供了一种积木化编程的系统，支撑积木3采用颗粒积木，底座2采用编程积木板30，本实施例中通过7层支撑积木3沿竖直方向依次拼接实现摄像头34所需的安装
高度。
111.如图7所示，图像采集器1负责对编程积木板30上拼接区域进行拍照，所述执行部分位于所述第一壳体33的顶部，第一壳体33的底部用于支撑，底盖20的底端面上设置有4个沿轴心均匀布置的母头，第一壳体33通过所具有的母头拼接在支撑积木3的公头上实现图像采集器1的固定。
112.底盖20、支撑积木3采用颗粒积木，通过设定可将编程积木板30上拼接具有指令图片6的积木让摄像头34拍照识别进而执行具体动作，使小朋友通过积木拼接实现动态学习，因此本发明可作为教学的教具使用，根据特定场景拼接在具有一定场景的积木组件上，减少小朋友看电子屏幕的时间，有利于保护小朋友的眼睛。
113.如图2所示，底座2上的拼接区域为正方形，拼接区域上有100个拼接位，拼接位为凸出于底座2上表面的公头，公头按照横竖10
×
10均匀布置，摄像头的最低高度为148.1mm,摄像头轴心与竖直方向的夹角为25
°
。摄像头高度和角度的选择原则是拍照的图片能够将10
×
10底座2上表面的拼接区域全部覆盖，底座2上的颗粒积木矩阵，便于视觉划分出主程序对应的指令积木、调用程序对应的指令积木。
114.功能积木件包括3个圆形的定位积木、两个标记指令积木4和多个控制指令积木5，两个标记指令积木4分别标有不同的图文且分别被图像采集器1识别为循环开始和循环结束，定位积木、标记指令积木4均有一个母头，控制指令积木5具有间隔布置的两个母头，其中母头与底座2上所具有的公头匹配，定位积木为黑色，摄像头通过拍照识别黑色的定位积木进而能够对采集到的图像进行校正，摄像头通过图像采集器1上的手动按钮执行拍照，进而图像采集器1对拼接区域内的功能积木件所具有的图文信息识别并给予识别结果，输出控制命令，执行器执行并展示所述控制命令。
115.如图6所示，指令积木母头直径为12.90
㎜
,10
×
10底座2上公头直径为12.96
㎜
，积木公头高度为4.8
㎜
，插拔力为1.5～7.5n,这一插拔力可以满足积木底板拿起来展示或者翻转，都不易掉落，但是却无法满足低龄儿童自如的进行插拔。
116.在实际生产中，发现通过对公头高度的调整，可以通过将公头的高度调整为2.4
‑
2.6mm时，力值可以分布在0.25～1n的范围内，可以满足低龄儿童自如插拔的需求，同时也能保证积木底板拿起来展示或翻转等操作时，也不易掉落的需要。
117.优选公头高度为2.45～2.55mm时，更优选公头高度在2.5mm时，插拔力可以既满足低龄儿童容易插拔的需要，同时在积木底板展示或翻转等操作过程中，也不容易掉落。
118.实施例3：
119.本实施例为实施例1的变化例。
120.本实施例中提供了一种积木化编程的系统，所述图像采集器1安装在所述执行器上，图像采集器1采集拼接区域的图像后将控制命令输送给执行器，执行器载着图像采集器1运动或展示其他的状态，以满足玩家预期的编程效果。
121.本实施例可以通过编程控制视野的图像采集范围，编程控制机器人在指定的位置采集图像，使得本发明中的系统更加灵活，趣味性更好。
122.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须
具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
123.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。