Weekend Mathematics情報/「ロボット入門」の授業(2004年)


「ロボット入門」の授業(2004年)

「ロボット入門」の指導計画


第13回・ロボラボ(1)

* 準備 *

午後からの授業に備え、早くきた生徒と一緒に、 ロボット走らせるコースを作りました。

* ロボラボ・マシンの組立 *

今日の午後から短期集中講座が始まりました。

最初は、1日半をかけてロボラボによる実習です。2人1組のチームを組み、機材を配布し、セッティングしているところです。真新しいロボラボを袋からだして、確認をしています。

マシンは2人で1台ですが、プログラムは個々で作成できるよう、転送用の赤外線トランスミッターとケーブルは人数分用意しました。

説明ビデオ(英語)を見ながら、CRX(本体)の使い方やポートの意味、 接続の仕方などを確認していきました。
プログラムの転送ができることを確認できたら、いよいよロボットの組み立てです。最初はマニュアル通り作っていた生徒たちも、少しずつ余裕がでてくるとマシンにも個性がでてきます。

パイロットレベ゙ルで、プログラミングの初歩と転送の仕方、検証の仕方を学びます。変更したプログラムをその場で転送して確認できるので、生徒たちは楽しそうに取り組んでいました。左右のモーターを使って前進し、タッチセンサーが押されたところで止まる、一定時間まっすぐ後退するというプログラムができたところで今日の授業は終了です。

 



第14回・ロボラボ(2)

* ロボラボ・パイロットレベル *

 今日は朝から1日取り組みました。まずは、パイロットレベルでウォーミングアップです。レベル3では、2ステップあるプログラムを、レベル4では、「前進、タッチセンサーが押されたら4秒後退、3秒前進して止まる」というステップが3つ必要なプログラムを作成しました。

* ロボラボ・インベンターレベル *

そしていよいよインベンターレベルです。ツールパレット、ダイヤグラムの使い方が、最初はむずかしのですが、徐々に要領がわかってきます。ワイヤーの張り方、パラメーターの設定の仕方などもコツをつかんでいきます。

 

 

午前中最後の課題は、「2秒前進、90度左折して1秒前進を3回繰り返す、更に左折し1秒後退する」というものです。プログラムの考え方がわかると、後はマシンとの微調整です。90度というこだわりがむずかしいところです。左右のモーターの回転、出力パワー、時間などを調整していきます。床面との摩擦とのかねあいもでてきます。それでもほとんどのチームがクリアーすることができました。

 

 

 

* ロボラボ・ライントレース *

午後からは、最終課題のライントレースに取り組みます。白黒の差をセンサーで判別するための境界値を測定し、それによって条件分岐をさせていきます。練習として、「黒で前進、白で後退」というプログラムを作成してもらいました。

そして、ライントレースするには、どういう考え方でプログラムを作ればいいのかというヒントだけを与え、プログラミングに取り組んでもらいました。

このキャタピラー型のマシンは、あっという間にプログラムを完成させ、最初にライントレースに成功しました。キャタピラー型は動きが比較的ゆっくりなので、いいのかもしれません。

プログラムを作成し、転送して検証、うまくいかないとその原因を考えてまた改良の繰り返しです。検証する中で、マシンが壊れたり、またマシンの方を改良したり、試行錯誤の連続です。皆、休憩もとらずに一生懸命取り組んでいました。

最後に各チームのマシンをデモンストレーションしてもらいました。このマシンは、最も速いスピードで、しかも音楽を奏でながら1周しました。前輪駆動が特徴のマシンです。

このマシンは、かっこよく完成していますが、かっこよさを追求したために動きが今ひとつでしたが、最後にはきれいに1周トレースできました。ぱちぱち。

1日半をかけてのロボラボ実習、ごくろうさまでした。

 

 

 

* 生徒の感想 *

 ロボラボ実習を終えての生徒の感想です。







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