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込(こ)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(水)（コース１）または７/２８(金)（コース２）

 　両日とも13:30～16:00　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＝８/２(水)  ３回目＝８/７(月)   ４回目＝８/９(水)

 ２．３.４回目とも　コース１　9:30～12:00／コース２　13:30～16:00

 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）

  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）

第 1 回 「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)スタッフとして 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 PC、FabWalker（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

 ・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・埋(うめ)込(こみ)用 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 を拡張(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 3色 LED 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・指導陣(じん)ならびに PC、NotePC 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／～ まで繰(く)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、お腹(なか)が空いたらシッポに触(さわ)って餌(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与(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、首の降(ふ)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埋(う)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誇(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）