Jose Paulo Silva 是葡萄牙蓬塔德尔加达 CodeChest Programming & Robotics 的创始人,他在这里教授儿童和青少年教育机器人、编程以及 3D 建模。借助 Meshy,他利用 AI 3D 模型帮助学生制作 3D 打印机器人部件,让课堂上的机器人教学变得更加触手可及和注重实践。
通过 AI 辅助 3D 设计推动教育机器人发展
在亚速尔群岛的蓬塔德尔加达,Jose Paulo Silva 构建的不仅是机器人。通过 CodeChest Programming & Robotics,他创建了一条长期的 STEM 路径,引导学生从最初的数字素养体验,到高级编程、教育机器人、人工智能、工程和数字制造。他的课堂将编程、电子和 AI 3D 模型相结合,帮助学生设计和构建 3D 打印机器人部件,为他们提供现代工程流程的实践经验。
作为一名自 2012 年起就教授 3D 建模的经验丰富的教育工作者,Jose 将 3D 设计视为一个连接想象、原型制作、电子、编程和迭代的更大过程的一部分。在他准备将 Meshy 集成到下一学年的课程中时,他预计每个学年将指导 50 到 80 名学生,逐步完成越来越高级的机器人项目。他的目标是让每一位中高级学生都能完成三到五个涉及定制化 3D 打印机器人部件的项目,同时利用 AI 辅助设计,减少从头开始建模的时间,将更多时间用于测试、改进和解决工程挑战。
"我深信,投资教育是人工智能公司为未来做出贡献的最有意义的方式之一。" —— Jose Paulo Silva
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机器人教育中功能性 3D 建模的障碍
在使用 Meshy 之前,Jose 观察到许多机器人项目都会出现同一个挑战。学生们常常对机器人、定制外壳、传感器支架和机械部件有着创意构想,但难以将这些概念转化为真正能在课堂上打印和组装的功能性 3D 模型。
尽管像 Blender 和 Tinkercad 这样的传统 CAD 工具对于学习设计基础仍然至关重要,但它们也给初学者带来了陡峭的学习曲线。学生们必须理解比例、尺寸、公差、可打印性,以及部件如何适配 Arduino 板、Micro:bit 控制器、电机和传感器,然后才能制作出可用的 3D 打印机器人部件。在传统 CAD 软件中,仅仅是制作一个简单的定制组件,初学者就可能需要花费两到四个小时。
根据他对 Meshy 的初步测试,Jose 相信,AI 辅助生成可以将最初建模阶段缩短到仅需几分钟,让学生能够将更多的课堂时间用于优化设计、集成电子设备和测试原型。他还预计,学生们在同一堂课内能够完成的迭代设计次数将增加两到三倍——这为他们提供了更多通过动手实践来实验、排除故障和改进工程解决方案的机会。
利用 Meshy 从草图到可打印的机器人部件
Jose 在寻找一种更快的方法来支持日益先进的机器人和电子项目时,发现了 Meshy。随着学生的项目工作扩展到 Arduino、Micro:bit、3D 打印和定制机械系统,他需要一个工具,能够帮助学习者生成有实用价值的起点,而无需每个项目都从空白的建模工作区开始。
如今,学生们遵循着一个简单的 AI 辅助工作流程,将想法转化为功能性的机器人组件:
- 构思草图 —— 学生们确定一个机器人挑战,并为诸如传感器支架、Arduino 和 Micro:bit 外壳、电机支架、齿轮、机械臂或结构框架等部件绘制概念草图。
- 生成 AI 3D 模型 — Meshy 将这些概念转化为可编辑的 3D 模型,作为设计的起点。
- 优化功能 — 学生调整尺寸、安装点和其他细节,以确保与现实电子和机械系统兼容。
- 准备 3D 打印 — 将模型导入切片软件,在打印前优化打印设置。
- 打印与组装 — 最终的零件进行 3D 打印,与电子元件、电机和传感器结合,然后组装成可工作的机器人。
- 编程与迭代 — 学生编写代码,测试性能,识别改进点,并通过多次设计迭代完善硬件和软件。
对何塞来说,可编辑的起点才是最大的不同。学生无需花时间从零开始创建每个形状,而是可以专注于工程决策、机械功能和创造性问题解决,同时仍然学习数字制造的基础知识。
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将 CodeChest 吉祥物打造为长期学习项目
除了功能性的机器人组件,Meshy 也在帮助塑造整个 CodeChest 编程与机器人 项目的形象。何塞使用 Meshy 6 创建了 CodeChest 吉祥物机器人的初步设计,这将成为不同年龄组反复出现的项目。该吉祥物体现了项目的理念:通过创造、迭代和自主权来学习。
年幼的儿童将组装并装饰自己版本的机器人,通过动手活动培养创造力和基础工程技能。随着学生不断进步,高年级学习者将在 Meshy 中重建吉祥物,重新设计其组件,添加电子元件,并最终编写新的行为程序,使其具备移动能力,甚至潜在的智能。
这个项目不仅仅是一个课堂角色。它创造了一种共同的学习体验,随着学生从计算思维和教育机器人学进阶到人工智能、编程和数字制造,这种体验与他们一同成长。
对何塞而言,CodeChest 吉祥物代表了 STEM 教育的未来:一个将 AI 辅助设计、3D 打印、电子学和编程整合成一个连贯学习旅程的单一项目。学生不再仅仅是技术的消费者,而是成为积极的创造者,能够将想法转化为他们完全理解和掌控的系统。
"CodeChest" design
课堂机器人项目中的更快速 3D 原型制作
Meshy 在何塞的工作流程中最大的影响在于概念阶段的速度。通过减少创建初版模型所需的时间,它帮助学生更快地进入更深层次学习发生的环节:工程决策、电子元件集成、编程、物理测试和故障排除。学生无需花费大量时间尝试构建初始的 CAD 模型,而是可以更早地开始评估功能。
这也降低了 3D 设计的入门门槛。那些原本可能会对几何形状、尺寸、公差或软件复杂性感到不知所措的初学者,现在有了一种更平易近人的方式来参与机器人创作。Meshy 生成的模型可以作为高质量的基础,供学生精炼成可打印的功能性组件,让通往 3D 建模的道路感觉更加轻松,不那么令人生畏。 同样重要的是,更快的起步为迭代创造了更多空间。学生们可以在打印之前探索多种想法,比较设计方向,并以更少的开销测试替代方案。在教育机器人领域,这意味着有更多通过实验学习的机会,而不是卡在最早的建模步骤上。
将AI辅助设计融入STEM课程
José已在准备将Meshy更正式地融入他即将开展的工作中。他的计划包括围绕Meshy制作教程、教案和机器人项目范例,在课堂3D打印流程中测试生成的模型,并在九月份CodeChest活动启动时将其作为一部分使用。对于他的长期STEM路径而言,Meshy不仅仅是一个更快的建模工具。它是一种将AI辅助设计作为更广泛学习过程一部分引入的实用方式——这个过程帮助学生将想法转化为真实、可测试的机器人项目,同时增强创造力、技术理解和自信心。






