crefus金沢校

2018.10.02
ブログ

EV3でライントレースをする方法

 

こんにちは!

最近ではプログラミング教育の高まりを受けて、ロボットプログラミングを子供に習わせる人が増えてきていたり、様々な会社から家庭用のロボットプログラミング教材が開発されています。

近所のおもちゃ屋さんの売り場などにもプログラミングで動かせるおもちゃなどが置いてあってびっくりしました(-_-;)

時代の流れですね。

 

①embot

2018年9月13日に発売されたプログラミングで動かせる段ボールロボット「embot」

価格は4,800円と手軽にプログラミングを楽しめることができる。

 

②プログラミングロボ コード・A・ピラー

3歳から始められるイモムシ型のプログラミングおもちゃ。さまざまな仕掛けがコーディングされたイモムシの頭部や胴部となるパーツをつなぎ合わせると、つなぎ合わせたパーツの順番(指示)通りにイモムシを動かすことができる。

子どもが、パーツをどのようにつなげれば、イモムシがどんな動きをするのかをイメージ通りに動かせるのか、自然と考えながら遊ぶことができる。

 

 

EV3でライントレースをしてみよう!

そこで今回は多くのロボットプログラミング教育のファンの皆様に向けてロボットプログラミングの超基本的な動き『ライントレース』をする方法を解説します。

使用したのはレゴ社の教育版プログラミングロボット「マインドストームEV3」です。

違うキットで行う場合でも基本的な考え方は同じなので参考に見てみてください。

初心者やライントレースのやり方がわからない人は必見です!!

 

そもそもライントレースとは??

ライントレースとはライン(線)をトレースする(辿る)ことです。
地面に線が引いてあった場合などにロボットがその線からはみ出さないように進むことをライントレース
と言います。

 

ライントレースの実用例

・寝ている人を抱き上げ車いすへ移動させる介護ロボット
移動する際にライントレースを行い正確に運ぶことができる

・工場などでの無人搬送車
荷物などを積み込むだけでライントレースを利用した機械が自動的に目的の場所へ運んでくれる。

 

ライントレースをしてみよう!!

1、車を作成しカラーセンサーを下向きに取り付ける

カラーセンサーで床の明るさを読み取りライントレースを行います。
[取り付け例]

 

[コース設置例]

 

 

2、プログラムを作成する

まず床の白い部分と、黒い部分の明るさを読み取ります。
これはEV3本体のport viewという機能を用います。
また今回は地面との距離が一定であるので、カラーセンサーの反射光の値を図る機能を用います。
周辺光の測定機能などもありますが、やりたい用途によってうまく使い分けてみてください。
(反射光は測定物との距離が常に一定である場合に適しています)

明るさを図ったら次は明るさの基準となる閾値を求めます。
※閾値・・・閾値とは、その値を境にして、動作や意味などが変わる値のことである。

例えば白の明るさが100、黒の明るさが0であったとすると閾値は50になります。
センサーが読み取った値が49であれば暗いと判断するし、センサーが51であれば明るいと判断します。
つまり機械が物事を判断する分かれ目が閾値です。
今回の場合は二つの値の平均値を50に設定してトレースを行います。

センサーが左にはみ出した時(明るいとき)は黒い線に戻るため右回転
センサーが黒い線上にあるとき(暗いとき)は左回転
これを繰り返し行います。
※黒い線上にあるときは直進でいいんじゃないの??
と思われた方もいるかもしれませんが、その場合センサーが黒い線の右側にはみ出した時にライントレースは失敗します。
なぜだか考えてみてくださいね。(センサーを2つ使えば可能です)

 

実際にプログラムを組んでみました。

明るさが50より大きい⇒右回転をして黒い線上に戻る

明るさが50より小さい⇒左回転をして明るい方向に戻る

右に左に動いて少しずつ前に進んでいくイメージです。

 

※MindstormEV3のアプリは無料で提供されています。⇒ダウンロードはこちら。

今回はライントレースを簡単に説明して見ました。
今回のはあくまで基礎なのでここからどうやって発展させていくかは自分次第です。ライントレースを利用して何か便利な物やサービスが作れるかもしれませんね!!

またクレファス金沢校でもこのようなライントレースの仕方などロボットの基本的な動きから、ライントレースを利用した相撲競技などロボットを使ったゲームを行うことで子どもたちに楽しみながらロボットプログラミングを学んでもらっています。

 

無料体験も随時行っているので、気になる方は是非一度遊びに来てください!

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