2017(平成29)年度 ゼミ学習A

 

 2017年度(平成 29年度) ゼミ学習A

  

テーマ「プログラムでロボットを動かそう」

  

ファブウォーカー(FabWalker)という四足歩行ロボットを使い、動物らしい動作をある程度自律(じりつ)的に行えるようなプログラムを組み()んで、オリジナルのペットロボットを作ります

 

 ◆講師:NPO 法人 鎌倉・ロボット・ものづくり研究会(KRMLa)/鎌倉シチズンネット(KCN)のスタッフ(山本修、林達郎、奥野晃、角田正俊、香野智彦の各先生、他)

 

◆日時・場所:

 ・1回目=7/26()(コース1)または7/28()(コース2)

  両日とも13:3016:00 NPO センター鎌倉 2F 会議室

 (講座後に会場近くの実験工房(こうぼう)「ファブラボ鎌倉」の見学会あり)

 

・2回目=8/()  3回目=8/()   4回目=8/()

 2.3.4回目とも コース1 9:3012:00/コース2 13:3016:00

 鎌倉シチズンネット(KCN)深沢教室

 

◆受講者: 学生17名(5年生=10名、6年生7名/女子=6名、男子=11名)

  コース1 に9名、コース2 に8名が分かれ、さらに、原則、2名づつでチームを作り、課題に取り組んだ

  

(学習レポート)

  

1 FabWalker を組み立てる」

   山本修講師の他、ロボットのハード製作実習中の学生指導支援(しえん)タッフとして KRMLa から 4 名のメンバーも参画。各学生の机上(きじょうにテキスト表示用 Note PCFabWalker(四足歩行ロボット)組立キット、FabWalker 組立後の見本モデル、工具類を配置。

 (1) 4回連続のゼミ学習講座をはじめるに当たって、講座全体の説明がなされた後、組立て後の FabWalker の各部の名称(めいしょう)、ロボット教材の構成部品を確認(かくにん)した

 (2) ロボットの組み立てをはじめる [コース 1=14:10/コース 2=14:11]

(a) ベースプレートに足取付部品を止める  (b) DC モーター、シャフト、クランクを取付ける (c) 電池ボックスを取りつける

 (d) マイコンボード(Studuino 基板)を取付ける (e) LED、サーボモーター、光センサーを取付ける (f) 足を取りつける (g)タッチセンサー、赤外線距離(きょり)センサーを取付ける

 (3) 配線確認、電池を入れ、動かしてみて、FabWalker のハードのできあがり[コース 1=15:40/コース 2=15:50]

 

<スケッチ>

 FabWalker のハードの組立てを追ってみると完成モデルを使って全体説明/足の取付け部品をネジで/DC モーターをしっかりと/電池ボックスとマイコンボードの次は 3 色の LED を取付け/最後にタッチセンサーと距離センサーを付けて完成/動くことを確かめた

 

 

・各チームの自作ロボットに名前をつけてもらった

 コース 1=light/ショコラ/ブラックロボ/ロボワン/カワセミ

 コース 2=鎌くん/勇者チビちゃん/ルーナ/ロボ太郎

  

 

 終了(しゅうりょう)後、近くの「市民モノづくり工房」でデジタル工作機器を体感

 近くの「ファブラボ鎌倉」で 30分、レーザーカッター/3D プリンターのデモ加工を見学。今回の FabWalker のハードの組立てキットの加工もここで行われた

 

 

 

 

 

 

第2回 「プログラミングの基礎(きそ)(1) LED をつけたり歩かせたりしよう」

 

 

香野智彦講師の他、KCN から 4 名の指導メンバーも参画。各学生の机上にテキスト表示用 PC、マイコンボード Studuino 用プログラム作成・(うめ)(こみ)NotePC、各チームの第 1 回製作FabWalker ハードを配置。

 

(1) プログラミングとは、Studuino(スタディ-ノ)の基礎(きそ)について学ぶ

  Studuino の立上げ、PCとロボットの接続、入出力設定(センサー、モーター、LED など)、プログラム作成・テスト・保存(ほぞん)の仕方仕組み

(2) いろいろなプログラミングをやってみる

 3 色の LED で信号機の色々な動作を作る、モーターでロボットを歩かせる、ロボットの首をふらせる

 

 

<スケッチ>

・手元の NotePC のプログラミングツールを使って Studuino を学ぶ

国際的な子供(こども)向けプログラミング言語 Scratch拡張(かくちょう)した言語で、初めてでも直観的に学習できる

・自作のロボットに搭載(とうさい)された 3LED で信号機のいろいろな動作をさせる

  通常の車用信号機、歩行者用信号機、いろんな周期での光り方などプログラムで簡単(かんたん)に作れる

DC モーターやサーボモーターで自在な動きをさせる

 速度や前進/後退を変えた歩行、早さや角度範囲(はんい)を変えた首振(くびふ)りなど

 ・自分のロボットのイメージを書いてみよう

 

 

 第3回 「プログラミングの基礎(2)センサーを使ってみよう」

   講師・指導(じん)ならびに PCNotePC そして自作のFabWalker ハードの配置は第 2 回と同様。

 (1)条件によるプログラムの流れを変える

  もし ~ ならば/もし ~ ならば ~ でなければ ~/~ まで待つ/~ まで()り返す

 

 

(2)センサーを使う

ぶつかりそうになったら止まる/後にさがる、明るさで歩く速さを変える、お(なか)が空いたらシッポに(さわ)って(えさ)をあげる

 

 (3)プログラムのおおまかな流れを組立てる

 

 (4)自作のペットロボットの性格を考えてみよう

<スケッチ>

・センサーでとらえた状況(じょうきょう)によりロボットの動作を変える

 

条件文を学ぶ、センサー入力により動きを変える

 ・お腹が空いたら餌を(あた)える

 空腹(くうふく)の程度をロボット内部の“変数”で表し、時間とともに次第に空腹になるが、餌をあたえると満腹(まんぷく)にもどる  

  

・自作ロボットにもたせる性格をプログラムで実現するには

 

性格により状況(じょうきょう)に応じた歩き方、首の()り方が違う/飼主への空腹の知らせ方

 

 ワークシートでプログラム化のため準備を

  

第4回 「オリジナルのペットロボットを作る(発表会) 」

(1)前回考えた性格をペットロボットに()め込む 支援スタッフが各チームに付き、ワークシートで固有の性格を動作ブロックに分解、プログラムとして展開(てんかい)

 

(2)各チーム毎に順次、自作ロボットの成果を発表

   考えた性格の説明、床上(ゆかうえ)でロボットを動作させ写真撮影(さつえい)

 

 

 <スケッチ>

  ・自分の考えた動きをプログラム用に整理

  ・講師の助言で自分用プログラムに真剣(しんけん)に取り組む

  ・プレゼンをする子供達の顔に(ほこ)らしさや満足した喜びが

  

以上

 

  (文責:中村和男 写真:島村・中村・奥)