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ドローン・プログラミング研修会

5/12、5/13の2日間にわたり、日本ドローン協会のお招きで福岡県立嘉穂総合高校の情報科の教員の方、県教育委員会や大分県の教員の方を対象に、ドローン・プログラミング研修会を行ないました。

訪問前に日本ドローン協会の代表理事の溝部氏や嘉穂総合高校の事務局長の白濱氏とビデオカンファレンスで、高校の教育現場でプログラミングの授業を行うために入念に意見交換をし現場で解決の糸口がつかめればとの思いで臨みました。

さて、2020年から小学校でもプログラミングの学習が導入されますが、これまでドローンのプログラミングを行なった小学校でもそうでしたが、児童や生徒が使うPCのプラットフォームが古すぎたり教育用アプリケーションのインストールが許されない、インターネット接続も出来ないなど課題が山積みです。

教育用PCのプラットフォーム(雑多)
ディスクトップPC(Windows)(Mac)
Windowsタブレット
iPad
Androidタブレット
アプリケーションのインストールの権限の問題(教育現場ではなく教育員会や教育研究所にある)
インストーラでインストールするアプリは不可
インストーラでインストールしないexeでの起動は可
例:Scratchオンライン版は可能だがScratch Offline Editorは不可
校内ネットワークとインターネット接続の問題
有線LANである。
無線Wifiネットワークの場合は特定のIPアドレスしか使えない。
使用できるブラウザが制限されている
Microsoft Edgeは可
Safariは可
Chromeは不可

こちらで用意したScratch用3Dシミュレーションを駆動するにはWindows10+Scratch Offline Editorが必要です。
より広大な仮想空間で3Dシミュレーターを使うならばChromeブラウザと汎用ゲームパッドが必要です。
こういったスペックをクリアして講義をするのは困難で、たいていの場合は持参したモバイルネットワークとPCで大画面のモニタにHDMI端子で繋ぎ説明することになります。
愚痴ではなく現状の把握し解決するのがアプリケーションの役目であり、システム構築の肝だといえます。そしてプログラミング授業が行えることにより生活に役に立つエンジニアリングが生まれることになります。

5/12、5/13の2日間での収穫は以下のとおりでした。
・Scratch Offline Editorでのプログラミングにてドローンの飛行制御の実演
・数学的なアプローチによる高度な飛行制御(三角関数や時間制御関数による遠心力や重力からの影響の補正)
・農薬散布シミュレーターを開発し、農薬散布ドローンのより効率的なアルゴリズムを導けるようにしたい
・授業で使いやすいアプリケーション・システムの提案
・オンライン版のScratch2.0でドローンを制御できるように拡張する
・Scratch3.0上でWebGLを駆動しシミュレーターを開発する
・防災ドローンの可能性や先進的な技術への取り組みの事案紹介
・知識を付けた高校生がメンターとなり地元の中学や小学校でプログラミング授業を行える仕組みを提案

思いより多くの収穫がありました。

2日間にわたりお世話をしていただいた先生方や関係者の方には心より感謝いたします。授業で使えるアプケーションについて昨日検討し、開発に着手いたしました。

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  1. 河原 2018.06.18 6:45pm

    初めまして。
    記事を拝見させていただきました。
    Scratchとドローンは連携させることができるのですね。
    私もparrot社製のドローンを持っていますので、挑戦してみたいです。
    もしよろしければ、どのようにScratchとドローンを連携させているのか教えていただけませんでしょうか。

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    • deploying 2018.06.20 12:51am

      Scratch2 Offline Editorに飛行コマンドを追加する方法です。

      Scratch2 Offline Editor単体では外部のハードウェアデバイスと直接通信することはできません。しかしScratch2 Offline EditorにはScratch Extension(「実験的なHTTP拡張」)と呼ばれるScratchの機能を拡張するための仕様があります。
      https://en.scratch-wiki.info/w/images/ExtensionsDoc.HTTP-9-11.pdf

      このScratch Extensionの仕組みを利用するとHTTPリクエスト/レスポンスという形で外部のソフトウェアと通信することができます。Scratch2 Offline Editor自体はドローンと通信できなくとも外部のソフトウェア側でドローンと通信するようにすれば良いということになります。実際にScratch Extensionを使ってScratch 2.0の機能を拡張するには、仕様にしたがって拡張子.s2eのファイルに定義をJASONで記述しScratch2 Offline Editorで読み込みます。

      記述ファイルの読込みはScratch2 Offline Editorのshiftキーを押しならが「ファイル」を押すと『実験的なHTTP拡張を読込み』と表示され拡張ファイルを選択します。

      近日中にUnityのシミュレーター(ドローン実機とシンクロ飛行)、拡張ファイル、サンプルプログラミングを公開しますのでメールさせていただきます

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