ロボットカーを思い通りに動かそう!ブロックだけでプログラミングする「Cube-D PG」東京技術商店で公開

小学校でのプログラミング教育が必須化された現状において、ブロックやカードにコマンドを割り当て、これを順番に並べてプログラミングを行う教材は、直感的で、PCがなくても学習できるので導入には最適だ。
しかし、逐次処理の次のステップ(処理の流れの制御)に進みたい場合は、PCやタブレットに接続してプログラミングをしなければならないとの課題もあった。
そこで、株式会社デジタルキューブは、同社のデジタル回路学習用電子ブロック「Cube-D」を応用し、ブロックだけでプログラミングする「Cube-D PG」を開発。2020年6月11日より、「ロボスタ」が運営しているクラウドファンディング「東京技術商店」にてCube-D PGを公開した。5ブロックセット、15ブロックセット、25ブロック&サーボモータセットが用意されており、それぞれ25%オフの先着数量限定商品も扱っている。

なお、回路設計技術をコアとした開発を行う同社の商品「Cube-D」は、小型マイコンを搭載したブロックを連結してデジタル回路を作成するもので、現在、理工系大学の論理回路の講義に利用されている

【東京技術商店の商品ページ】
https://tokyo.en-jine.com/projects/cube-d-pg


Cube-D PGとは

同ブロックは、ブロックを順番に並べてプログラミングする専用ボードと、ドライバ1本で組み立てる大人から子供まで楽しめるロボットカー(ロボットカー(組立キット)、プログラミングボード、ブロック)のセットだ。センサによる分岐やN回ループ処理も可能で、ブロック1個にプログラムを集約してロボットカーに装着。2輪駆動で光センサ3個搭載、サーボモータ3個まで搭載可能だ。また、ブロック組合わせだけで最大80ステップ(コマンド)のプログラミングができ。逐次処理だけではなく条件分岐や多重ループも使える。さらに、プログラミングボード上で修正も行える。



【ロボットカー(表)】車体の上面アルミプレート(全長10㎝)に、CPUボード、モータドライバ、電源スイッチ、側壁検知用の光センサ#0を取り付けます。ドライバ1本で容易に組み立てできるキットです。プログラミングボードで作成したプログラムは「まとめブロック」に集約しロボットカーのCPUボードに取り付けます。電源を入れると「まとめブロック」内のプログラム通りに動きます。CPUボード上の白ボタンを押すとプログラムが一時停止します。

【ロボットカー(裏)】下面アルミプレートには車輪(直径6cm)付きの左右2つのモータボックスと、ボールキャスタ、電池ボックス(単4電池3本)、光センサ2つを取り付けます。光センサ#1は前方障害物検知用、光センサ#2は床面白黒判定用です。



プログラミングボード

16cm x 14cmサイズで、ブロックが25個装着可能(ただし、右上は「まとめブロック」書込み専用、また左下はブロックコマンド・パラメータ書換専用。)プログラムは左上ブロックから開始し、ブロックの矢印方向に順次移っていき、現在実行中のブロックはブロック中央のLEDが点灯する。また、4桁表示器には、左右のモータ速度(回転方向含む)およびサーボモータ目標値が表示され、3chのセンサは3つのスイッチに置き換わるため、プログラミングボード上でビジュアルな修正が行える。
デバッグが完了したら、ブロックを専用領域に装着して電源を入れるとプログラムが1ブロックに瞬時に集約され「まとめブロック」が出来上がる。




ブロック

1辺が2cmのブロックで内部に小型マイコンと2色LEDを搭載。プログラミングボードに装着することで裏面の接点ばねを介して電気的にも接続される。前進や回転といった最小単位のコマンドがこのブロックから出力され、複数ブロックの連結で複雑な動きをプログラムできる。コマンドは17種類あり、プログラミングボード上の簡単なボタン操作で好きなコマンドにブロックを切替可能。なお、ブロックのコマンドを変更した場合、機能を表すシール(再剥離可能)をブロックの上面に貼り付ける。




17種コマンド一覧

青色は左右のモータ回転方向を変更するコマンドです。2つの三角形は左右の車輪の進む方向を示しています。赤色は処理の流れを変えるコマンド、橙色は各種設定を行うコマンドです。黒色はブロック内メモリに記録したコマンドを順番に再生するものです。まとめブロック書込み専用領域に装着時はワーク領域に装着した複数ブロックの情報を読み出してメモリに記録します(最大80コマンド)。各ブロックにはパラメータが1つだけ設定できコマンドの種類に応じて例えばループ回数などが指定できます。


スペック詳細

▼ ロボットカー

サイズ 10×11×7㎝(スイッチ含む)
重量 230g(電池3本込み)
電源 単4電池3本
光センサ 3個搭載
DCモータ 2個搭載
サーボモータ 最大3個(オプション)
モータースピード 5段階設定可能
CPU ARM Coretex MO+

▼ プログラミングボード

サイズ 16×14×4㎝(スイッチ含む)
重量 180g(電池2本込み)
電源 単3電池2本
表示器 2桁表示器2個
スイッチ 3個
CPU ARM Coretex MO+

▼ ブロック

サイズ 2×2×2㎝
重量 4g
プログラム格納容量 80ステップまで
変更可能コマンド 17種
書換回数上限 1万回
CPU ARM Coretex MO+

その他詳細は以下のサイトにて確認できる。

【東京技術商店のプロジェクト一覧】
https://tokyo.en-jine.com/projects/cube-d-pg

■【動画】プログラミングできる電子ブロック Cube-D PG

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