核桃编程新一代AI编程硬件亮相：单主控集成感知，支持图形化到Python

第88届中国教育装备展示会日前在长沙国际会展中心举办，主题定为“人工智能引领教育装备高质量发展”。核桃编程把一座鲜活的“未来城市”搬上了展台。

这座“未来城市”以长沙市为原型，里头有一座垂直交通塔、一栋四层的现代住宅、一座卫星式结构的科考观察站，还有一座仿照长沙市地标“爱晚亭”做的景观亭台。城市道路边站着AI伙伴机器人“迎宾”。家、城市交通、公共空间、科学观察被放进同一个模型，观众能直观看到编程如何从屏幕走进真实场景。

在场景化体验里，访客选定楼层，电梯轿厢就缓缓升降停靠，到达目标楼层后对应指示灯随即亮起。科考观察站以卫星结构展开，把“太空”语言带进城市，站下还专门设了过山车：访客递上纸质门票，主控拍下票面，交给云端识别确认，过山车便缓缓出发。外环道路上，巡检小车一圈圈执勤，快到检测站时稳稳停下，等候闸杆放行。迎宾机器人表情丰富，有人靠近就扭头紧盯，遇到贵宾便笑脸相迎。另一边，爱晚亭的流水灯带依次亮起，语音讲解随之娓娓道来。

一个主控，N种能力

会看、会动、会亮灯、会发声——城里所有装置都由同一款主控驱动。代码模块、硬件作品与真实世界，靠它连在一起。

这块主控能做什么？可以先看它能从现实里拿到哪些信息，又怎么回应。

它自带摄像头，光靠自身就能获取视觉信息，认人、辨物、读颜色、锁定位置都不在话下。观众站到展台前，它能捕捉到具体方位；色块往镜头前一放，一眼就能分清颜色；皮球滚向球门，它盯紧轨迹，判断球偏左还是偏右。

视觉之外，主控还内置麦克风和扬声器，相当于整套装置的耳朵和嘴巴。靠这套通路，它既能接收声音，也能做出反馈。

加速度计、按键、触摸感应和蓝牙也一并集成在主控上。按键给作品留出最直接的操作通道，观众不用绕到屏幕前，按一下就能答题、确认拍照、选定楼层；加速度计则让装置感知自身的姿态变化。

主控还有另一个“外脑”——联网获取云端算力，把更烧脑的识别、推理交给云端完成。摄像头拍下的照片、麦克风收录的声音传上去，云端算完把结果送回来，就能检验内容是否有效。

和以往产品不同，新一代AI编程硬件系列产品的感知、交互、通信能力不再散落在独立组件里，而是集成到单块主控上。青少年不用再逐一选型、接线、反复调试各类基础外接模块，精力可以更多放在创意项目本身。比如把不同色块放到摄像头前，装置识别后按程序把它们分到对应位置。

主控还配有标准化扩展接口，青少年轻松更换各类执行部件即可。感知基座不变，只换外接“手脚”、搭配不同程序，就能做出截然不同的创意效果。主控搭载2个单总线扩展接口，最多可同时接入16个外设，传感器、执行器、智能车模块都兼容。统一规格省去了多规格转接适配的麻烦，每换一组模块，就是一个新作品。

核桃编程硬件研发团队还在持续拓展更多趣味玩法。在对应课程体系里，这块主控的定位同样清晰：图形化编程与Python课程都能支持，识别、显示、语音、交互以及运动控制等各类能力都可调用。

可感知的硬件实物反馈，带来持续迭代学习体验

面向青少年的学习项目，从构思规划、编码调试到落地成型，整个过程远比看上去漫长。

在核桃编程新一代AI编程硬件系列产品中，青少年做项目的起点是观察与拆解任务。电梯怎么识别楼层指令、小车如何判断行进方向、迎宾机器人怎样识别访客，这类问题没有标准答案，得自己拆解；之后设定判断规则，比如何时点亮灯光、多近的距离算作靠近等触发条件；最后编写程序、反复验证，看规则能不能正常运行。

先找出问题、再定方案，然后动手做、反复改，直到做出达到预期的东西——把这一整套走完，才算得上一次完整的项目实践。梳理逻辑、拆解任务、排查调试这些本事，都是靠这样的过程一点点练出来的。不过项目环节多、周期长，中间又看不到及时的结果反馈，青少年往往容易半途而废，整个流程走不下来。

编程界面里的文字提示是抽象的，实体装置恰好补上这一环，成为最直观的反馈载体。程序的判断逻辑一旦有漏洞，装置就会做出异常动作，效果立刻可见。这种即时反馈，能更好地鼓励青少年持续修改调试，直到作品符合预期。

这类反馈能不能稳定发生，取决于硬件本身能做到什么。对比核桃编程2023年发布的第一代AlphaPi，初代方案板载能力有限，图像、语音识别需搭配外接模块实现，扩展接口采用多规格设计。新一代AI编程硬件系列产品的主控，则把过去要靠外接模块才能完成的感知与识别直接集成在单块主控之上，所有外设统一采用标准化单总线接口。核桃编程的硬件由此不再只是事后执行指令的零件，而是持续采集现实信息、供给程序做实时决策的中枢。这也是核桃编程把这块主控定义为作品“计算大脑”的原因。

展台城市里声光联动的那套效果，加上每个青少年自己完成的创意项目，核桃编程新一代AI编程硬件系列产品想做的，是把代码和真实世界之间的边界打通，把AI硬件创作的门槛降下来，让项目式编程学习更容易真正落地。2023年核桃编程推出实操教学产品1.0，到2026年又把AI编程硬件迭代到新一代，这些年一直在编程教育的科技底座上持续投入。接下来，核桃编程还会继续加大硬件产品的研发力度，给青少年提供长期、更优质的学习体验。