栃木市レッスン風景【ライントレーサー】黒色のラインを作って迷路を辿って行こう!

今回はLEGO Educationシリーズの、wedo2.0を使った授業です。【ライントレーサー】を作りました。具体的には、ラインの上を辿って動くロボットを作ります。
どのようにして動かすのか・・・。今回は、モーションセンサーを使用していきます。普段、物体との距離を検知して使用しているこのモーションセンサーをどの様に活用していくのか。もう一つの特性を学びながら動かしていきましょう!

モーションセンサーのもう一つの特性とは?

ロボットを組み立てよう!

モーションセンサーはwedoを使ってロボットを作るときによく使用するセンサーの1つですが、役割としては【物体との距離を検知】するセンサーとして使用しています。
センサーに物が近づいた時、センサーから物が離れたとき・・・などといった状態を検知します。しかし、今回組み立てたロボットはモーションセンサーが下向きに付けられています。
この取り付け方だと、センサーからテーブルまでの距離は変わりません。

今日は、モーションセンサーの【黒色を検知】するといったもう一つの特色を活用して、ラインをトレースするロボットを動かしてみましょう。
その前にはまず、モーションセンサーが【黒】だけに反応するのかどうか、を、カリキュラムを元に検証してもらいました。

【黒/白/赤/青/黄/緑】の6色をプリントした紙をそれぞれに渡し、モーションセンサーを近づけるとiPadのアプリにどんな数値が表示されるか、調べてみます。

実際に検証した結果は、【黒】だけ【2】が表示され、他の色は全部【0】を表示していました。
残念ながら、wedoのモーションセンサーではSPIKEのカラーセンサーの様に、複数の色を判別することまではできませんが、【黒】と【他の色】だけでも検知できることで面白いロボットを作ることが出来そうです。

プログラムを作って動かしてみよう!

ロボットが完成し、モーションセンサーの特色がわかったらプログラムを組んで動かしてみます。
モーターが左回転と右回転を交互に繰り返すことで、ロボットが左右に動き徐々に前に進む動きをします。
黒色のラインをテーブルに作り、モーションセンサーがそこに反応するように設置して動きを確認してみましょう。

テーブルに黒のラインを描いていこう

成功すると、黒のラインを辿って少しずつですがロボットが前進しました。
しかし、おしりが左右に動かないロボットもいました。作った生徒にはどこが原因かを見て調べてもらいました。

チェックポイントとしてはいくつかあります。
そのうちの1つはモーターに余計な負荷がかかっているかどうか。負荷がかかっていると、スマートハブのライトの色がオレンジに光ります。通常は青ですよね。

負荷がかかっているという事は?モーターの働きがタイヤに伝わるまでに間にズレなどが生じていることになります。ブロックとブロックの間に隙間はないかな?接続が斜めになっていたりしないかな?モーターを取り付けた場所はずれていないかな?・・・などなど。

比較的すぐに「せんせー動かない~」と考える前から講師を頼ってしまいがちな生徒もいますが、もちろん動いてくれることに喜びを感じられると思いますが、動かなくたっていいんです。
大切なのは「なぜ?どうして?」を考えること。です。

なるべく講師たちもすぐにお手伝いするのではなく、自分たちで原因を探してもらえるようにお声掛けをしていくようにしています。
自分で原因を見つけられると次からはそこを気を付けよう!といった意識が自然と生まれるはずです。頑張ってみようね!

1人の生徒は、モーターの取り付けた位置が1ポッチずれていたようで、モーターに負荷がかかってしまった様子です。
そこを直してみると、スムーズに動くことが出来ていました。

いろいろなラインを描いてロボットを動かしてみよう!

線の太さも試したりしましたが、細めのマスキングテープの幅でしっかりと反応することがわかりました。
生徒たちに好きにラインを描いてもらうことにしました。自由に・・・というと、講師では考えられないような複雑なラインをたくさん描いてくれる生徒たち。

おもしろそう!角度が鋭利だったり、線が重なっていたり。さあ、ロボットはどんな動きをするのか?各々動かして確認してみました。

くじ引きゲームをしてみよう!

また、即席のアイディアでそれぞれが作ったラインを講師からのリクエストでつなげてもらいました。
そして・・・?!どこに向かうかわからないこのロボットで、くじ引きしたら面白いかな?と思い、ところどころ途切れたラインの先に、即席で作ったくじを置いてみることにしました。

「え~なにそれ~?!」と生徒たちもワクワクしてくれていました!
くじには数字が書いてあります。ロボットがたどり着いた先のくじを引き、数字の数だけお菓子をあげるよ☆彡とルールを説明。

皆、楽しそうに取り組んでくれました。

案の定、同じところをぐるぐる繰り返し回ってしまいます・・・。でもそんな状態でも生徒たちは大盛り上がりでした!
「わぁ~また同じところ!!」
「え~!!!???今度はこっち~?!」

なかなかくじにたどり着かないので、途中のコースを変えていきました。
最後まで大盛り上がりで、最終的に無事全員がくじをゲットし、いつもより少し多めのお菓子をお持ち帰りしました♪

本日もよく頑張りました!

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ロボット・プログラミング教室ロボテックでは、子どもたちが興味を持つブロックという教材を通じて、強要されることなく自然な流れで課題を解決し、それを発表する、さらには他の人の意見に耳を傾けるという力を育んでいきます。

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