株式会社 車輪の再発見

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3Dオブジェクトの記事一覧

Scratch3.0ベースの3Dドローン飛行シミュレーター「DroneSimulator3」を4月15日公開! STEM教育用途からIoTでの産業用ドローン制御用途までを想定して開発。

【DroneSimulator3】はプログラミング言語学習環境Scratch3.0のオンライン版を拡張した3Dドローン飛行シミュレーターです。 対応ブラウザはChrome,Edge,FireFoxです。

【DroneSimulator3】の特徴は以下のとおりです。
・無料、無登録で使用することができる。
・ブラウザだけで実行できるので、特別なソフトウェアをインストールする必要がない
・簡単に制御プログラミングを作ることができる。
・精密な動きを、何度でも自動で実行できる。
・飛行時間や空間に制限がなく、墜落や衝突の危険もない。
・画像認識やセンサーを利用した、AIプログラミングを作ることができる。(順次実装)
・ドローン実機とシンクロして飛行することができる。(開発ロードマップ参)
【DroneSimulator3】の目的は、ioTでSTEM教育から様々な分野でのドローンの制御に利用してもらうことです。

アプリケーションの概要
【DroneSimulator3】は、作成したドローン飛行プログラミングを3Dシミュレーションすることができます。
MITメディアラボ(マサチューセッツ工科大学)が開発したプログラミング言語学習環境“Scratch3.0”のオンラインバージョンにドローン制御用ブロックを追加し、描画ステージをWebGLとUnityで拡張しています。

ドローンのモデリングにDJI Ryze Tello EDUを選択し、3Dドーナツ飛行をさせた場合

現在は移動コマンドだけですが、ドローンからのLive動画を利用しディープ・ラーニングで形状や色を認識しプログラミングを可能にします。複数台を制御するなどエンターテインメント用にも拡張できます。
Scartch3.0のブラウザバージョンはHTML5で構成されているためWebGLと親和性が高いです。Unityの実装はコリジョン(衝突判定)や物理演算が容易だからです。

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【DroneSimulator3】 操作マニュアル

アプリケーションの概要
【DroneSimulator3】は、作成したドローン飛行プログラミングを3D空間にシミュレーションすることができます。
MITメディアラボ(マサチューセッツ工科大学)が開発したプログラミング言語学習環境“Scratch3.0”のオンライン・バージョン(HTML5)にドローン制御用ブロックを追加し、描画ステージをWebGLとUnityで拡張しています。

(クリックで拡大)

使い方はとても簡単です
1.http://scratchflight.net/ に接続
2.拡張機能を読み込む
3.ドローン制御ブロックを配置しプログラミング
4.実行

Parrot Mamboに加えてDJI Ryze Tello EDUを追加しました。

ドローン3Dオブジェクトは順次追加

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“Scratch”のプログラミングでドローンの動きをシミュレートできる「DroneSimulator2」/無料配布中

【DroneSimulator2】はプログラミング学習アプリケーション“Scratch”と連携し仮想3D空間をキャンパスにするドローン飛行シミュレーターです。“Scratch”でドローン飛行プログラミングに夢中になるかも。Windows7,8,8.1,10用

このシミュレーターは「ドローンの操縦の上達」が目的ではありません。
ドローン操縦技術の上達のための教習所やシミュレーションソフトは沢山ありますが、ドローンをプログラミング制御する方法を教えてくれる教室、プログラミングで飛行をシミュレーションできるソフトは見かけません。
ドローンは自動・自律制御技術が発達し、より精密により安全に飛行できるようになり人間が操縦するよりも、プログラミングで飛行させる技術をもつ人が有利になると考えられます。
ドローン操縦に熟知した大人よりも、様々な科学や工学や数学を駆使し圧倒的にドローンを制御できる子供達の姿を想像してみてください。
プログラミング言語学習ソフトと連携できるシミュレーターソフトは空中を飛行するための科学(Science)、科学を利用する技術(Technology)、技術を適切につたえる工学(Engineering)、それらの根幹をなす数学(Mathematics)を学ぶSTEM教育の教材に最適です。
教育現場への教材としてドローンの導入は費用もさることならが、安全面でもしっかりと対策をする必要があり、その点でもシミュレーターソフトは導入にリスクがありません。
プログラミング授業だけでなく、Scratchを基本に教育分野だけではなく農業、建設、工業、映像芸術といった様々な分野で簡単に安全にシミュレーションできるようなソフトにアップグレードしていきます。

Androidアプリ「キッズ・ドローン」(無料)と連携すれば本物のParrot社製ミニドローンとのシンクロ飛行も可能です。
人間の操縦では到底不可能な正確な幾何学軌道、自動飛行を楽しんでください。
(Amazon Fire HD 8インチ、10インチ タブレットでミニドローンが飛ばせる!)

【アプリケーションの概要】
「DroneSimulator2」は、MIT(マサチューセッツ工科大学)が開発した「Scratch 2.0 オフラインエディター」とWindowsPC上で連携し、作成したドローン飛行プログラミングを驚くほど簡単に3Dシミュレーションすることができます。「Scratch 2 Offline Editor」と「DroneSimulator2」の構成です。

【構成アプリケーションとサンプルプログラミングファイル】
Windows用とAndroid用のアプリケーションで提供されます。(3Dシミュレーションのみの場合はAndroid端末は不要です)
「DroneSimulator2」はWindows OSで動作するプログラミング言語学習「Scratch 2 Offline Editor」の機能を拡張するドローン飛行3Dシミュレーターです。
開発環境はUnityでDroneSimulator2.exeが実行ファイルです。

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ドローンのプログラミングは大空がキャンパス(ドローンアート)

ドローンプログラミングは教室では少し狭いかもしれません。
夏休み天体観測することもあったりしますので、夜空に図形でドローンアートを描いてみたいです。DroneSimulator2のダウンロード
頑張れば、はくちょう座α星 デネブ、わし座α星アルタイル、こと座α星ベガを結んで夏の大三角形だって夜空に描けるかもしれません。

IntelやEhangの自律型ドローンも高度な通信機器も必要ありませんミニドローンとLED電球とScratchとシミュレーションアプリとノートPCでOKです。
材料
Prrot社のミニドローン
LED(風船に入れる電池式豆LEDタイプ、一個50円ぐらい)
WindowsPC(Scratch2+弊社シミュレーションソフト(フリー))
Android端末+弊社アプリ(フリー)
WiFiルーター
カメラ(バルブ撮影可能なもの)

Scratchで六角形→五角形→四角形→三角形と飛行するようにプログラミングします。
三角形の内角の和[180×(n-2)]を辺の数で割ってその値を180°から引くと多角形を構成する旋回角度ができます。
注意したいのは、辺の長さにあたる移動時間を一定にしてしまうと頂点の数が増えれば図形がどんどん大きくなってしまいます。
ですので、円に内接する正多角形の辺の長さ:a=2 r x sin (π/n)の公式を使い、辺の長さに合わせて移動する速度または移動時間を変更するようにします。

シミュレーターでの画面です。

そしてドローンにLEDの豆電球を取り付けてプログラミング飛行させバルブ撮影します。
暗い場所だとGPSのないドローンは、画像認識が暗くて解析できず自分の場所を見失うので地面にライトなどを置いておく方がいいです。

DroneSimulator2のダウンロード

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