栃木市レッスン風景【機関車】モーションセンサーを使って、自動で駅に停まるようにしてみよう!

LEGO Educationシリーズの、WEDO2.0を使った授業になります。
本日のカリキュラムは【機関車】です。

このカリキュラムでは、【音センサー】【モーションセンサー】を使います。
車掌さんになりきって、「出発進行~!!」の合図で機関車を動かしてみましょう。

機関車ってどんな形?

車とは違って、機関車は複数の車輪が使われています。
また、ギアの組み合わせも複雑です。

ギア同士がしっかりかみ合っているか、車輪の位置は適正か、を確認しながら組み立てていきます。

機関車らしい動きにプログラムしよう

動かすためのプログラムを作ります。
その前に、機関車らしい動きってどんな動き?という点を考えてみました。

急にトップスピードで走り出す?
徐々にスピードを上げていき、駅に近づくと徐々にスピードを落とす??

そうですよね!
機関車は少しずつスピードをあげながら走り出して、徐々にスピードを落としながら停まります。
プログラムで再現してみると・・・

こんな感じですね。
あと、最初に【音センサー】を使ったプログラムを入れています。

マイクが音を検知するまで待つ⇒前方向に⇒3のスピードで・・・】といった感じですね。
「出発しんこ~う!!」と、元気よく合図を出し、機関車が動き出しました!

さらに、音ブロックには機関車の汽笛をYouTubeから録音したリアルな音をいれてあります。
機関車が動き出すと、♪プォ~~~!シュッシュッポッポ!!・・・と、リアルな音が流れました!素敵!

機関車と電車の違い

そもそも、機関車って電車とどう違うの??
皆で機関車について考えてみて、正解を調べてみました。

◆機関車は「動力車」、つまりお客様が乗る部分や荷物を乗せる貨車など動力を持たない「付随車」を動かすための車両を機関車と言います。
◆電車は、床下に電気モーターを組み込むことで、お客様が乗る部分の車両自体が動きます。

貨車を作って機関車を完成させよう

では、より機関車らしくするために貨車を作ります。
また、駅を作って電車が駅に着いたら自動で止まるよう、プログラムしていきます。

モーションセンサーをつかったプログラム

モーションセンサーは物体との距離を検知するセンサーです。
今回は、機関車が駅に到着(近づく)したら止まる、というプログラムをつくります。

モーションセンサーを取り付けるのですが、位置や向きにも注意しましょう。

最初からモーションセンサーの前に、障害物があると駅に近づいたことが検知できません。
それを踏まえて生徒たちに考えてもらい、取り付けてもらいました。

まずは、モーションセンサーの働きを理解してもらうために動きをシンプルにしました。
【音センサーが音を検知したら⇒前方向に⇒5のスピードで動く⇒モーションセンサーに物体が近づいたら⇒止まる】

といった具合です。

順調に線路を進む?と思いきや!
線路から脱線!駅から離れていく~

実際に動かしてみると、貨車(客車)が上手に引っ張れなくて曲がってしまいます。
その原因も考えながら微調整を行いました。そして、何度か調整を繰り返し・・・

横からじっくりチェック!

無事、自動で駅に停車することが出来ました。(駅に衝突したかもしれませんが・・・(笑))

センサーとの距離も重要だということに気づき、駅の空間が上手くセンサーに反応しなかったので、向きを変えてみたり、客車の人たちが悪さをして(笑)まっすぐ進まないので、途中下車してもらったり・・・。

何度も根気よく調整してくれました!
よく頑張りました☆彡

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