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【初心者・シニア向け】 ロボット プログラミング【7つの攻略法】

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このブログ・ホームページは、IT、ソフトウェアで出遅れてしまった日本を、わが町西東京市から草の根からなんとか挽回したいというコンセプトでを始めました。
まずロボットとプログラミングを楽しみ遊ぶことから始めましょう!との熱い気持ちで運営しています。

記事ネタは、基本的にすべて自分で体験して得られたこと、少なくとも調べたこと、で投稿していきます。

このホームページの管理人も工学系出身ですがロボット工学すなわちメカトロニクス分野は初心者に等しいです。大学時代にN88BASICというBASIC言語をかじり、社会人になってからC言語、JAVA言語、HTML、CSS言語もそこそこ学びました。
読者の皆さんと共に成長します。よろしくお願いします。


【ビジネス向けの教室としても優れたヒューマンアカデミーのこども向けプログラミング教室のご案内です】

 「パズル言語」でプログラミングを学び始めましょう

PYTHONやJAVASCRIPTなどのプログラミング言語でロボット制御ができるものがほとんどです。PYTHONやJAVASCRIPTなどのプログラミング言語でプログラミングをしてロボット制御するとかなり複雑な動作ができます。

しかし初心者は、だからといってPYTHONやJAVASCRIPTなどのプログラミングの言語をマスターしてからでは肝心のソフトウェア・プログラミングの基本的な考えを学ぶのが遅れます。何より「楽しさ」がなくなってしまいます。

初心者は、最初からPYTHONやJAVASCRIPTなどのプログラミング言語をマスターする必要はないです。

まず大事なのは
コンピュータでロボットなどの装置を目的どおりにどのように動かしたらいいかについての処理の流れを考えることです。
動かし方はフローチャートなどに表されるアルゴリズムで考えます。
そして考えてみた処理の流れを「パズル言語」で表して実行してみることが大事です。
考えられる処理はひとつとは限りません。考えられる処理をできるだけピックアップしましょう。

フローチャート、アルゴリズムは
パズルをはめ合わせるようにして遊びながら作れる
MICROSOFTのMAKE CODE
アメリカのマサチューセッツ工科大学MITで考案されたSCRATCHなどの視覚的にパズルを組み合わせてプログラミングを行う、
「パズル言語」(ビジュアル言語)でロボットに指示を出せるパズルを並べたりはめ合わせたりしながら行う方法がが楽しく理解が早いです。
学習ではなく習でいきましょう。


PCの画面上でマススをパズルを動かしてパズルのビース同士がはめ合うと「カチっと」した音がして気持ちいいものです
特にMICROSOFTのMAKE CODEやSCRATCHは無料でPC画面で楽しめます

しばらくMAKE CODEまたはSCRATCHをいじくり回しプログラミングの基本を楽習することをおすすめします。


はじめはうまくパズルプログラムが組めないかもしれません。いや初めからうまくいかないでしょう。そこで「なぜうまくいかないのかなーーー?」と考えパズルを組み直してみる。これが一番大事です。

うまく自分の思うどおりに動いてくれたら楽しい!です。

特に小学校の児童のお子さんには初めはMAKE CODEまたはSCRATCHで十分です。シニアの方の初心者もこれで十分です。

楽しい題材がHPでたくさん提供されていますので。画面上にスプライトといいますが仮想の動物や人が現れてそれをパズル言語で動かすのも楽しいです。


マイクロソフト社が提供するマインクラフト(以下「マイクラ」)で楽習するのもよいです。「マイクラ」によるプログラミン楽習はマイクロビットやアルディーノなどのマイコンボードが不要でPCまたはタブレットさえあれば取り組める点でお手軽です。

「こうやれば・・・こう動くんだ・・・フムフム・・・」といろいろ試しましょう!

よく例に出されますが、手始めに

「交差点の信号の赤・青・黄のライトをどのようにコンピュータが制御しているのか」流れを考えてみるものいいです。パズルがなくたって紙と鉛筆で考えられます。

「マイクラ」は、たとえば、以下のプログラミング学校で

オンライン個別指導で教えてくれます。



 「自分が楽しい」と思うことから始めましょう

市販のロボットについてAMAZONサイトで調べ大まかに分類してみました。別途ロボット プログラミング セレクション表を作ったので参考にしてください。

必ずしもベストではありませんが参考にしてください。

スマートカー型ロボットは楽しいし取り組みやすいです。無線で操縦できるラジコンカーのようなタイプです。黒帯状の上を走るライントレースなどが得意です。

スマートカー型ロボットは、マイクロビットやアルディーノなどのマイコンボードを頭脳とするものが多いです。マイクロビットやアルディーノなどのマイコンボードは取り外すことができ、単体であるいはカラー光を放つLEDや様々なセンサーをつなげて色々な遊び方ができます。マイコンボード付きであることも選ぶときのポイントです。

BOTという名前のロボットがまさにマイコン付きスマート型ロボットです。そしてFOM出版の入門本があります。BOT価格もお手頃ですし、FOM出版の本は本当に初心者に分かりやすいです。漢字にルビもふってあるので小学校低学年にもわかり易いです。是非以下のロボットと本のセットで買いましょう

特にBOTはSCRATCHやMAKECODEと同等のパズル言語を楽しく学ぶことができます。

下記の画像の両方一式で購入するのがもっともよいです。BOTとFOM出版「mBOTで楽しむレッツ!ロボットプラグラミング」を買って、楽しく最初から最後までやりきればもう初級卒業です。BOTはスマートカー型ロボットですが、

さらに部品を付け足すことで他の種類のロボットに変えることができます

mBOT ←こちらもクリックして参考にしてください。

2021年登場の改良版V.2もご検討してみてください。

  • ロボット拡張パック(かぶとむしのような6本足昆虫ロボット、大きな前足をもつカマキリロボット、ぴょんぴょん跳ねるカエルロボット に変更できます。
  • 光・音声センサー拡張パック
  • サーボ機能拡張パック

mBOTは上記のような拡張パックを買い足すことで新たなロボットに変えることができます。

 

 

 だいぶ前から販売されて普及しているもの、歴史のあるものを選ぶとお得です

普及しているもの、代表的にはレゴ社マインドストームまたはWE Do 2.0ですが、は当然ですが手に入りやすいです。レゴ社は1934年からブロックをはめ合わせて組み立てるおもちゃを製造・販売しているのですから。人気があり数々の大会もあったマインドストームEVは販売終了になります

<<令和3年(2021年)8月以降は、レゴ® エデュケーション SPIKE プライム、WeDo 2.0 をレゴ® エデュケーション関連商品の中核とし、みなさまの教育・研修に継続的なサポートを続けてまいります。今後とも、何卒よろしくお願い申し上げます。>>とのことです。

 

 

普及しているものはYouTubeやGOOGLE検索で参考にできる多くの資料があり
かつ教えてくれるひとも多いので分からなくなったとき解決しやすいです。
レゴのマインドストーム向けの本はわかりやすいものが多くあります。


例えば以下の本です。

 

レゴブロックのロボット プログラミングは、初めにかかる費用は高めになるけれども、いろいろなロボットを作れること

・関連本、関連資料が多いこと
・レゴブロックのロボット学校が多いこと

の理由から考えるとある程度本格的に、長期間、取り組もうとする
には結局お得です。

なお、当方ではLEGO社 We DOは所有しておらずBOOSTを所有しています。

そこでWe DoとBOOSTとの比較について調べた結果、大差ないのでBOOSTでチャレンジしてみます。→参照記事

 日本語の「マニュアル」や「特集している本」が充実しているロボット玩具・ロボット教材を選びましょう

日本製のロボット教材・ロボット玩具としては
SONY社のtoio(小学校低学年のお子さんからプログラム言語を学習するような中・上級者まで取り組めます)



 

SONY社のKOOV(レゴ社のマインドストームのようにブロックでロボットが作れます。作ったあと分解してまた新たなロボットを作れます)。

KOOVの【無料体験受付中です】

などがあります。

 

あるいはプラモデルで昔から有名な

TAMIYA社からも随分ロボット玩具が製販されています。

 

 

気軽に始めるために
日本語の「マニュアル」「本」があるものから始めましょう。

あわせて普及しているレゴのマインドストームやマイクロビットは多くの関連書があり学びやすいです。
図書館で検索して取り寄せてどれがいいか自分でも見てみましょう。

本を片手に進めますが、あまり本の記載にこだわらずに、分からなくなったら本を読む・見る姿勢でいきましょう。
本は二の次にしてどんどんブロックを触ったりプログラミングをして立ち止まりながら進む方法がよいです。

本を最初から最後までくまなく読んで「さあ始めよう」という方法は進歩が遅いです。

トライ・アンド・エラー、試行錯誤でどんどん進みましょう!

 通信教育やロボット教室が扱っているロボット玩具・ロボット教材を選ぶとお得かも・・・

こどもプログラミング教室の【無料体験受付中です】

小学校低学年では親御さんとで一緒に学ぶとよいです。余裕があれば通信教育ロボット教室で学ぶのもよいです。ロボット教室に通っているお友達に質問するのもありカナ!?・・・。


 分からないとき質問することができる人がくいるロボット玩具・ロボット教材を選びましょう

通信教育などで自学習をしているとき、分かっているひとが知り合いにいるとすぐ解決できます。
そのような意味でも上述しましたが普及しているロボット玩具・ロボット教材を選びましょう。YouTubeで動画やGOOGLEで作り方や使い方などの説明が多くあるからです。

 まとめ

(1)ロボットも色々ありますが、まずは安く手に入り手軽に取り組めるコンピュータボードの代表マイクロビットMAKE CODESCRATCHのようなパズル言語でフローチャートとアルゴリズムの学習を徹底的にやるとよいです。

マイクロビットを購入しなくてもMAKE CODESCRATCHをダウンロードしてPCの画面の中のシミュレータで十分にフローチャート・アルゴリズムの学習もできます。

(2)その次に、マイクロビットまたはアルディーノで制御されるスマートカー型ロボットなどのキット工作のロボットでさらにメカニズムの力もつけましょう。

マイクロビットまたはアルディーノはパズル言語ばかりでなくJAVASCRIP言語T,PYTHON言語などでも制御可能ですので初級を卒業し中級、上級になっても十分遊べます。

(3)さらにレゴ社のマインドストームやSONY社のKOOV[などのブロック型ロボットで自分でギヤやカムなどのメカニズム、機構学をさらに学びながらブロック型ロボット作り、

併せて、MAKE CODESCRATCHのようなパズル言語で制御して動かしましょう。
レゴ社は毎年日本で全国大会そして世界大会を開催しています。日本大会さらには世界大会で優勝を目指しましょう。

(4)もし大学や高専などに入学して機械工学や電子工学や情報工学の学科で学ぶことになったならば、

ぜひPYTHONやJAVASCRIPTのようなプログラム言語でもロボット制御が可能になるようにソフトウェア、プログラミングの力をつけましょう。

<(3)(4)は中級者以上対象です。>

西東京市ロボット・プログラミング村

 

 

ロボット村_管理人
まずはお金をあまりかけない方法で楽しみましょう。順々にレベルを上げていきましょう!
さすが先生、いうこというなあ~。まずは「無料でパズルでプログラミング」で楽しんでみますーーー!
ロボ太郎

【無料体験受付中です】

  • この記事を書いた人

nemoto-robot-study

1961年生。普通高校なのになぜか!?4年で卒業。そして予備校で一浪して1981年早稲田大学理工学部に合格。大卒後メーカ技術者および知財技術者を経て個別学習塾勤務。そのあと「根本義塾」を開設し数学のオンライン個人指導。現在は西東京市で大学受験をする高校生向けにコンサルタント。主に数学と英語について勉強方法のご相談を受け付けて回答。2020年からロボット プログラミングについて初心者・シニア向けにブログ投稿始動。西東京市でロボット プログラミングのもくもく会を開催予定。

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