次は「サッカー」「ダンス」だ！――「神戸こどもロボットクラブ」で二足歩行プログラミング体験：ロボット開発リポート（2/2 ページ）

2012年3月24日、神戸市機械金属工業会が、神戸RT（ロボットテクノロジー）構想の拠点「神戸ロボット工房」に新設された「神戸こどもロボットクラブ」に、二足歩行ロボット「VariBo」を20体寄贈した。本稿では、神戸RT構想と、贈呈式後に行われたロボット工作教室の模様についてリポートする。

[三月兎，＠IT MONOist]

歩行動作プログラミング
〜タイムレース

　ポーズの登録とモーションの作成方法を覚えたら、いよいよVariBoを歩かせる。VariBoは足裏が大きいため、重心移動が容易で倒れにくくなっているのが特徴だ。

歩行モーションに必要な6つの基本ポーズ。ポーズ間の動きは自動生成される

サンプルの歩行モーションを間近で見て、ポイントを観察する子どもたち

　VariBoを歩行させるには、足首のロール軸を寝かして、重心をしっかりと片足に乗せるのがコツ。1）右足ロール軸を倒し、重心を移動してから左足を上げる。2）左足を前に出し、3）重心を中央に戻して、左足を着く。4）左足ロール軸を倒して重心を移動し、右足を上げる。5）右足を前に出し、6）重心を中央に戻して、右足を下ろす。

　重心移動が確実にできていれば、遊脚を上げてもVariBoは姿勢を保持できる。足首ロール軸を傾けて、重心移動ができるようになると、子どもたちのVariBoが次々と歩き出した。

　今回の最終課題は、自律で歩行するVariBoがスタート地点から50cm離れた壁まで歩き、旋回してスタート地点に戻るタイムを競うレースだ。

　壁の間際で旋回するためには、目に搭載したセンサーで壁を発見しなくてはならない。使用しているのは、シャープ製の距離センサー「2Y0A21」だ。このセンサーは、目標物が遠いときにセンサー値が小さく、10cmくらいの距離で最大になる。なお、接近し過ぎてもまた値が小さくなるという特性がある。

　今回は、壁の10cm手前でセンサーが反応するように閾値（しきいち）を決定した。

センサー設定画面。中央のウィンドウにセンサーの値が表示される

VariBoのセンサーに手をかざし、PCに表示される値が変化することを確認。閾値を決定する

　次は、旋回モーションの作成だ。VariBoには腰ロール軸がないため、床の摩擦を使った“すり足”旋回となる。足を前後に広げたポーズから、一気にホームポジションに戻すとロボットの方向が変わる。何度か繰り返して180度ターンさせれば、OKだ。

　こうしてできた歩行、旋回モーションと壁発見を使って、タイムレース用プログラムを作成する。

　VariBoには、高度な機能を実現するためのスクリプトプ言語も搭載してある。この言語はBASICライクな簡易言語で、サーボモータ操作やセンサー読み取りの専用命令があらかじめ用意されている。以下の画像は、タイムレーススクリプトの例だ。プログラムはラベル行とコマンド行によって構成され、基本的に上から下へ順番に実行される。今回は、プログラム内容までは踏み込まず、事前に用意されたプログラムを自分で入力し、自律モーションを作成した。

事前に用意されたタイムレースプログラム

　子どもたちは2日間、休憩も取らずにロボットのモーション作成とプログラミングに熱中していた。思い通りに真っすぐ歩かないロボットを調整するために、自分がロボットになったつもりで歩幅やスピードを検討している子もいた。

　その結果、全員が2日目の午後には歩行モーションを作り終え、タイムレースに参加した。優勝したのは最年少の小学3年生だった。出走前には、ロボットのネジが緩んでいないか慎重に確認するなど、日ごろからモノづくりに親しんでいる様子がうかがえた。

壁に向かって歩き、スタートラインまで戻ってくるタイムを競う。真っすぐ進まないロボットに笑いながら声援を送っていた

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　体験教室ではプログラミングのみを扱ったが、今後行われるこどもロボット人材講座では、ロボットの組み立てから学習するそうだ。今回、ロボットのプログラミングまでを経験した子どもたちは、口々に「次はサッカーをさせたい！」「ダンスモーションを作りたい!!」と夢を膨らませていた。

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