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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。(改良中)

【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。

お知らせ

本システムは産業用分野での運用に耐えるように改良しています。
そのため現在は使用することができません。
・ARSDK(parrto)
・MobileSDK(DJI)
・SkydioSDK(Skydio)
が動作するドローンがScratchと連携しAIでの運用ができるようになります。

【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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『未来の学びコンソーシアム』

2020年からのプログラミング教育必修化にむけて文部科学省・総務省・経済産業省が連携して立ち上げた『未来の学びコンソーシアム』というサイトがあります。
https://miraino-manabi.jp/
小学校を中心としたプログラミング教育ポータルです。実施事例が徐々に充実してきています。学校現場での教材作りにとても参考になると思います。

そちらのイベント情報に大阪府箕面市立北小学校でのPCクラブで開催中の『Scratch プログラミングによるミニドローンの飛行制御体験』をご紹介していただきました。それとともに後援名義もいただきました。
https://miraino-manabi.jp/content/368

後援名義は賛同者が主催するプログラミング教育事業が社会奉仕であることが前提です。したがって営利目的の事業は該当しません。

ミニドローンをプログラミング飛行させる「kidsdrone」配布中(無料)

「Kidsdrone」はMITで開発されたプログラミング学習アプリケーション「Scratch 2 Offline Editor」と連携しParrot社のミニドローンをプログラミング飛行させるAndroid端末用のアプリケーションです。【アプリケーションの概要】
・WindowsPCにドローン3Dシミュレーター「DroneSimulator2」がインストールされている必要があります。
・「DroneSimulator2」の3Dシミュレーション画面とシンクロしてParrot社のミニドローンが飛行します。
・Mambo、Swing、Airborne Night/Cargo、Rolling Spider、Hydrofoil Orakに対応しています。
(2019年1月にはDJIのtelloにも対応した、動画のリアルタイム解析で自律飛行できるような拡張したScratch3.0をWebベースで公開します。)
・WindowsPCと同一のWiFiネットワークに接続してください。(インターネット接続は不要です)
・プログラミング飛行中でも処理に割り込んで飛行をキャンセルすることができます。
・Parrot FLYPADの代わりに殆どの廉価なUSBゲームパッドで操縦できます。
・画面タッチでも操縦できます。
・モード1およびモード2に対応しています。

【システム概略図と接続】

【設定】(インストールと機器の通信設定)
1.「Kidsdrone」をAndroid端末にインストールします。
(Amazon Kindle Fire HD 8,10タブレットで「Kidsdrone」を使う方法。)
2.WindowPCとAndroid端末を同じWiFiネットワークに接続してください。
※市販の安価なブロードバンドルーターで接続できます。(インターネット接続は不要です)
3.ミニドローンとAndroid端末はBluetoothで接続してください。
ミニドローンとのAndroid端末との接続方法については機体添付の取扱説明書を参照してください。
※安全の為にAndroid端末のモバイルネットワークはOFFにしてください。

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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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