プログラムレポート
ロボットプログラミング 講座の様子(2021年8月22日、26日開催)
公開日:2021年08月29日
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しごと・ものづくり講座
8月22日と8月26日は、東静岡にあるF@IT Kids Club 静岡校のご協力で、ロボットプログラミングの講座を開催しました。
22日は小学校3年生~5年生の親子で、26日は小学校6年生~中学生が一人でプログラムにチャレンジしました。
まず、先生からの質問です。「ロボットプログラミングとは何でしょう?」
ロボットには色々なセンサー(音や光、圧力などを数値にして電気信号に変える装置)がついています。
また、何かを動かすためのモーターもついています。
このセンサーやモーターをまとめているコンピューターにプログラム(お願い)をすることがロボットプログラミングです。
今回はレゴ®マインドストーム®EV3を使ってプログラミングに挑戦です。
早速、プログラムをしていきましょう。
まずは「まっすぐ」「50の速さ」で「5秒」走らせるように「モーター」を動かします。
ブロック型のプログラムを繋いで、数字を入力して、終わりのブロックを繋いでプログラムの完成です。
プログラムが出来たら、ロボットにプログラムを送って、テストしてみましょう。
ロボットにコードを挿して、プログラムを送ります。
きちんとプログラム通りに動いたでしょうか?
今度はカーブをさせます。
テキストを見ながら「ステアリング」の数値と「速さ」の数値を変えながら、実験をします。
ステアリングの数値を変えると、カーブの曲がり方が急になったり緩やかになったりします。
速さの数値を変えると、カーブする速さが変わります。
それぞれの実験の結果をしっかりメモしておきました。
そこまで出来たらチャレンジです。
青いコーンをきっちり一周するようにプログラムしてみましょう。
ステアリングの数値、速さの数値、何秒走らせるか、3つの数値を変えながら何度も実験しました。
「一度に全部変えるのではなく、ここだと思った数値を少しずつ変えていく」のがコツだと先生がおっしゃっていました。
きれいに回るようにプログラム出来ました。
きちんとカーブさせることが出来たら、次はタッチセンサーのプログラムです。
「タッチしたら」「走る」、「タッチしたら」「止まる」など色々なタッチセンサーの使い方を学びました。
新しいことを学んだら、チャレンジです。
図を見るだけではどういうプログラムが必要か分からないので、しっかり考えながらプログラムを作ります。
「タッチセンサーを入れたらスタートして」「まっすぐ進んで」「本体を回して」「バックで進んで」「壁にタッチセンサーが触ったら止まる」
どのくらいの角度本体を回転させれば、壁に真っすぐバックしていくのか、前の実験のメモも見ながらプログラムを作りました。
上手く動くか調べるには、とにかくやってみること!
「何度も何度も繰り返しながら、微調整していくのが正解への近道」と先生がおっしゃっていました。
何度も実験をしました。
角度や、バックする時のスピード、色々と調整をしました。
成功です!
上手く出来たら、今度は本体の前にあるアームの制御と、超音波センサーのプログラムをしました。
超音波センサーを使えば、前にあるものを感知して、止まることが出来ます。
実際の自動車にも同じようなセンサーが搭載されていますね。
青いコーンを見つけて止まるプログラムも作りました。
どのくらいの距離で止めれば、アームを下した時にきちんとキャッチできるか。何度も繰り返し実験します。
遠すぎるとアームでキャッチが出来ませんし、近すぎるとセンサーが反応できずに止まることが出来ません。
ちょうど良い距離を見つけてメモをしておきました。
上手くいったときの数値をしっかりメモしておけば、他のプログラムを作る時にも役に立ちます。
見つけてキャッチが出来たら、さらにステップアップ。
ゆっくり前に進みながら、コーンを超音波センサーで見つけて、手前で止まって、アームを下げて、キャッチしたコーンを運びます。
やることが複雑になっていくと、プログラムも長くなっていきます。
超音波センサーはあまり近づきすぎると上手く反応しないので、ちょうどよい距離をメモしておきます。
何度も数値を変えながら、実験します。
上手く動きました。
中高生講座ではさらにチャレンジ!
コーンを見つけて、止まってアームを下して、目的のところまでコーンを運びます。
どのくらいのスピードで走れば超音波センサーが感知しやすいか、どのくらいの距離で止まればアームでキャッチできるか、キャッチしたコーンをどういう道順で目的地まで運ぶかなど、皆さん試行錯誤しながら何度も実験をしました。
「ロボットはプログラム通りにしか動きません。上手く動かないときは、プログラムが上手くできていないということなので、しっかりプログラムを見直して、作りましょう」と先生がおっしゃっていました。
たくさん実験を繰り返して、色々なアプローチでゴールする方法をそれぞれ考えました。
正確なプログラムを作ることがプログラミングで重要なことだと体験を通して学ぶことができましたね。