【プログラミング】を重視!

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ようこそ

西東京市 ロボット プログラミングblogのホームページに

訪れていただきありがとうございます。

ロボット工学は、深くつっこむと
とてもとても難しい技術により成り立っています。

よって初心者向けに、初心者がどのように ロボット プログラミングに取り組んだらいいのか、

ロボット プログラミングの分野の歩き方を以下示します。

ひとことでいうとメカトロニクス(ハードウェア(機械工学✕電子工学✕電気工学)✕制御工学)、加えてプログラミングなどのIT、ソフトウェア、流体力学、材料力学、人間工学など様々な技術が必要となります。

ロボットを作るという意味では、ハードウェアのうち、機構学、メカニズムが結構大事です。

ロボットを動かすという意味では、むしろソフトウェアがずっと大事です。

特にマイコンボードの部品がますます微細化・集積化しているため特にマイコンボードはブラックボックス化しています。

マイコンボードを望むように動作させるソフトウェアすなわちプログラミングを重視しましょう。

ところで、

ロボットを作る教材ってお金がかかってしまうんじゃないのーーー!?と親御さんは考えて頭をかかえるかもしれません。

ご安心ください。

初心者に、メカニズムについてお金がかからない歩き方を見つけました。

(A)入門書「紙工作で学ぶメカトロニクス」と「紙工作で学ぶロボット工学」でまず取り組みましょう。
ロボットの基本を学ぶのに十分です。KINDLE UNLIMITEDにあります。著者のホームページも参考にしてください。

KINDLE UNLIMITEDに登録していれば無料で読めます。

買ってもそれぞれ600円です。

もちろん実際に工作をしましょう。「紙工作で学ぶメカトロニクス」のみでも十分です。

 

注意点:メカトロニクスに時間を使うよりは、プログラミングに時間を使うようにしましょう。メカトロニクスは個人では限界がありますし、ロボットを作り上げるのは楽しいですが、いろいろな異なるロボットを作っていくのは時間もお金もかかってしまいます。

それより、なるべくロボットは一つに決めて或いはMAKECODEやSCARATCHなどのPC画面の中に仮想ロボットがあるものに決めて、決めたロボット又は仮想ロボットをプログラミングいろいろ書き換えて、自分の思うように動かせるようになるべきです。

ITすなわちソフトウェア・プログラミングに多くの時間を使っていきましょう。

ハードウェアよりのエンジニアになるか?ソフトウエアよりのエンジニアになるか?

ハードウェアとソフトウエア両方のエンジニアになるか?

理系に進路を選び、理系の学部・学科に入ってから決めれば十分です。

 

(注)高校で必修となる「情報」

 

(B)ELEKIT社の工作ロボットシリーズ財布に優しい価格のものが多いです。ELEKIT社の工作キットのための本も分かり易いです。


(C)表紙画像のLEGOのマインドストームEV向けのアイデアBOOKに沿って、LEGOのマインドストームに入っている部品でメカニズムを組み立てればなおよいです。

メカニズムはコツコツまねしながら歩くのがよいです。

ついつい敷居(ハードル)が高いと思って、

食わず嫌いになりがちですが気楽に進めましょう。

敷居を外し、ハードルを低くして、
楽ちんに始めましょう!

一方、初心者の方がメカニズムよりはむしろプログラミングすなわちソフトウェアの方の道を歩くには

以下の(1)マイクロビット(2)toio(特に小さいお子様向けに好適)がよいです。

(3)マインドストームはメカニズムもプログラミングも両方とも学ぶのに最適ですけれども初心者にはまだ早いです。

マインドストームはレゴ社のブロックで様々な自分が作りたいロボットを作ることができます。

マインドストームは初心者コースが終わってから、本格的に取り組もうと決めてからで十分です。

レゴ社は歴史がある会社ですし、マインドストームも販売されてから改良を続けているので参考書、関連本が多くかつ世界中のマインドストームロボットのYouTube動画が観れます。GOOGL検索でも相当数の参考にできるサイトや記事を検索できます。

当初からのレゴブロックが現在でもはめ合わせの寸法が変わっていないのでレゴブロックのジャンク品が使えます。例えばヤフーオークションで売られている中古品でも使用できます。個性的なロボットを作るのにはマインドストームにかなうものはないと思います。

マインドストームの大会もあるので学習が進んでスキルがついて自信が出たらぜひチャレンジしましょう!

(1)イギリスのBBC(英国放送協会)が主体となって作られたマイクロビット

(2)SONY社のtoio

(3)デンマークの昔からブロックおもちゃで有名なLEGO社のマインドストーム

 

マイクロビット手軽で安価です。今後イギリスのように文科省から無料で支給される

模様です。

本ブログで取り組む順番は、入門書「紙工作で学ぶメカトロニクス」と「紙工作で学ぶロボット工学」を取り組みつつ、
(1)マイクロビット(2)toio(3)マインドストームを予定しています。

ただし時々順番を変えます。飽きますから。。。

当方も、マイクロビット、toio、マインドストームを七転八倒でいじくり

このHPに投稿しながらロボット プログラミングと奮闘します。

ところでロボットそのものがなくても

十分にプログラミングに楽しく取り組めるアプリがあります。

(1)Makecode

(2)SCRATCH

です。PCまたはタブレットがあればOKです。

 Makecodeについて

マイクロソフト社から提供されているパズル型プログラミングの開発環境アプリ

Microsoft Makecode

があります。

パズルでプログラムが組めるこのMakecodeのみでも

十分コンピュータ プログラミングに取り組めます。

このMicrosoft Makecodeは、シミュレータが表示されます。マイクロビットそのものと「同じ」仮想的な画像で模擬的な動作が可能なもので学習可能です。

すなわち、マイクロビットを購入しなくてもマイクロビットを持っていると同等の状態で学べます。

ただし望ましくはマイクロビットを手に入れた方がよいです。

例えば以下のような

マイクロビット、電池ボックス及びマイクロビットとPCとを接続するUSBケーブルなどがセット

になっている最小限度のものは比較的安く手にいれることができます。

ぜひ手に入れることをおすすめします。

シミュレータで試したプログラムを、PCからUSBケーブルを介してマイクロビットの記憶部に、16進法からなる機械語として流し込みます。MAKECODEやSCRACHのパズル言語で作ったものはPCで16進法からなる機械語に自動的に翻訳してくれます。

そしてマイクロビット本体でシミュレータで試した通りに動くか試します

動いたら感動します!

相当数体験できます。

コツコツ自分のやりたいところから歩いてきましょう。

Makecode

によるシミュレーターでの学習は、

まず初心者でPCは持っているけれども、

何も買わずに、とりあえあすどんなものかを試したい方には絶好です。

 SCRATCHについて

アメリカのマサーチュセッツ工科大学を中心に開発されたのが

SCRATCHというパズル型プログラミングの開発環境アプリです。

SCRATCHもパズルでプログラムが組めるMakecodeと同様

十分楽にPCやタブレットのみでプログラミングに取り組めます。

SCRATCHは、仮想ロボットとしてカワイイ動物が出てきます。

このカワイイ動物をパズル型プログラミングでパズルを組み合わせながら自分の思うように動くようにしていきます。

背景も森の中など色々と選べます。

SCRATCHは、MICROBITのようなマイコンボードを買わなくても

画面の中の仮想ロボットを動かすことで

学び・遊べますす。

SCRACHについては下の表紙画像の「SCRACHの絵本」とともに遊ぶのが一番よいです。

本を選ぶコツは

カラフルな画像をふんだんに使い

かつ

あまり活字の文字がなく見ているだけでも分かりそうな本を選ぶことです。

◯◯の絵本シリーズはその点優れています。

MakecodeとSCRATCHをどんどん利用しましょう!無料ですから。

入門書を図書館で借りるなり、AMAZONなどで入手して、

本を片手に遊びながら歩んで行くことをおすすめします。

マイクロビットは安価で遊べるバリエーションが豊富であり高性能で、
いま日本の学校でも教材として支給が始まっているところもあります。

マイクロビットの入門書は図書館でも結構あります。

例えば以下の表紙画像の「micro:bitであそぼう!」というような入門書です。

始めはこのようなカラフルな入門書を見ながら、読みながら

Microsoft Makecode

も利用してコツコツ少しずつ進めるのがよいです。

一人でやるより友達や親子で「ワイワイ」進めると楽しいです。

「習うより慣れろ」です。

ロボットにどのようなプログラムで指示を出せば
ロボットどのように動くか

ソフトウェアの考え方に「慣れる」ことが大切です。

PCやタブレットはよほどのことがない限り絶対壊れません!

どんどんPCやタブレットを使い込みましょう!

お子さん、親御さん、シニアの方、老若男女、一緒に楽しみながら
ロボット プログラミングの世界で学び、遊びましょう。

ロボット村_管理人
西東京市 ロボット プログラミング村で、ロボットと友達になりましょう!
わたしもがんばるわよ~
ロボ子
ロボ太郎
ヨッシャ!ぼくもがんばるぞーーー!

 

執筆者: nemoto-robot-study

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