# 8.3 大声スクワット







# 学習目標

このコースでは、micro:bit(マイクロビット)、ロッカーモジュール(ジョイスティック)、ボタンモジュール、サーボ、ビルディングブロックを利用して、検知した声が大きほど、しゃがんだロボットが高く立ち上がる「大声スクワット」を製作します。




# プログラミング環境の準備


micro:bit(マイクロビット)のPythonのプログラミングは、Muエディターを利用します。
プログラミングを開始するにあたって、以下の準備を完了させる必要があります。

  • Muエディター(Mu Editor)のインストール
  • ワールド オブ モジュール(WOM)専用ライブラリのインポート

※ Muエディターは、お使いのパソコンで一回インストールすると、以降継続して利用が可能です。





# サーボの事前校正




ビルディングブロックを組み立てる前に、サーボの校正プログラムをダウンロードし、それを使用してサーボの原点となる角度を調整する必要があります。これを校正と呼びます。

注意


- 使用前に校正を行わないと、使用中にサーボが詰まり、ステアリングギアがストールしてサーボが故障する可能性があります。




# サーボの校正プログラム


from microbit import *
import WOM_Sensor_Kit

while True:
    WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 130)
    WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 130)
    display.show(3)



# サーボの校正方法


サーボを拡張ボードに接続

  • 上記の図に合わせて、サーボをmicro:bit拡張ボードに接続します。(茶色、赤色、黄色のケーブルを黒、赤、黄のコネクターに合わせて接続してください)
  • 付属USBケーブルの二つのマイクロUSBコネクターをそれぞれmicro:bit本体と拡張ボードに接続します。
  • micro:bit本体を拡張ボードに挿入します。
  • Muエディターを使って、サーボの校正用プログラムをmicro:bitに書き込みます。
  • micro:bit本体のディスプレイに「3」が表示され、サーボが正常に校正されていることを確認します。

注意


  • 必ずmicro:bit本体と拡張ボードの両方にUSBを装着してください。
  • micro:bitのUSBポートは、micro:bitへのプログラムの書き込み(ダウンロード)で利用します。
  • 拡張ボードのUSBポートは電源供給で利用します。接続しないとモジュールやサーボへの電源供給が不足する可能性がございます。




# サーボとビルディングブロックの接続


  • ブロック組み立て説明書(PDF)に沿って、ビルディングブロックを組み立ててください。

サーボとビルディングブロックの接続方法

注意


  • 組み立て時は、サーボの取り付ける方向をご注意ください。
  • 方向が間違うとサーボが故障する恐れがあります。
  • 組み立て後、サーボのケーブル側が、上記の図と同じ方向に向いていることをご確認ください。




# モジュールの接続




モジュールを拡張ボードに接続

上記の図に合わせて、ロッカーモジュール(ジョイスティック)、ボタンモジュール、サーボをmicro:bit拡張ボードに接続します。


# プログラミング




# 実現内容

  • 製作したスクワットロボットは、何もしない状態ではしゃがんだ姿勢でいます。

以下の2パターンの動作を実現します。

  • パターン1:

    • ロッカーモジュール(ジョイスティック)を前方に押すと、ロボットが立ち上がり、何もしなければ、またしゃがんだ状態に戻ります。
  • パターン2:

    • ボタンを押すと、micro:bitの画面に「✔️」マークが表示され、オートモードになります。
    • オートモードでは、検知した音量が大きいほど、ロボットが高く立ち上がります。同時にmicro:bitのディスプレイに1〜9の音量スコアを表示されます。



# プログラミング例


# パターン1 ジョイスティック制御

# -*- coding: utf-8-*-# Encoding cookie added by Mu Editor
from microbit import *
import WOM_Sensor_Kit

display.off()
x = 120
y = 160

while True:
    WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, x)
    WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, y)
    if WOM_Sensor_Kit.WOM_rocker(pin3, pin4, WOM_Sensor_Kit.WOM_up):
        x = x - 4
        y = y + 4
    if WOM_Sensor_Kit.WOM_rocker(pin3, pin4, WOM_Sensor_Kit.WOM_down):
        x = x + 4
        y = y - 4
    if WOM_Sensor_Kit.WOM_rocker(pin3, pin4, WOM_Sensor_Kit.WOM_left):
        x = x - 4
        y = y + 4
    if WOM_Sensor_Kit.WOM_rocker(pin3, pin4, WOM_Sensor_Kit.WOM_right):
        x = x + 4
        y = y - 4
    if x < 120:
        x = 120
    if x > 270:
        x = 270
    if y < 10:
        y = 10
    if y > 160:
        y = 160
    print(x)
    print(y)



# パターン2 ボタン制御

# -*- coding: utf-8-*-# Encoding cookie added by Mu Editor
from microbit import *
import WOM_Sensor_Kit

score = 0
WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 120)
WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 160)

while True:
    # If the button is pressed, start the voice-activated jumping machine
    if WOM_Sensor_Kit.WOM_button(pin8) == 1:
        display.show(Image.YES)
        sleep(500)
        # Get the current environment sound size,
        # the range of the analog value of the sound is 0-255
        soundLevel = microphone.sound_level()
        print(soundLevel)
        # Determine the lifting height by sound value
        if soundLevel < 20:
            score = 0
            display.show(score)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 120)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 160)
            sleep(2000)
        if soundLevel >= 20 and soundLevel < 60:
            score = 2
            display.show(score)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 150)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 130)
            sleep(2000)
        if soundLevel >= 60 and soundLevel < 100:
            score = 4
            display.show(score)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 180)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 100)
            sleep(2000)
        if soundLevel >= 100 and soundLevel < 140:
            score = 6
            display.show(score)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 210)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 70)
            sleep(2000)
        if soundLevel >= 140 and soundLevel < 170:
            score = 8
            display.show(score)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 240)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 40)
            sleep(2000)
        if soundLevel >= 170:
            score = 10
            display.show(score)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin1, 270)
            WOM_Sensor_Kit.WOM_servo360(pin2, 10)
            sleep(2000)



# プログラムサンプルファイル


上記MakeCodeの画面以外に、下記のgithubページにて、上記プログラミング済みのプログラムサンプルファイルをダウンロードするこが可能です。


サーボ校正プログラム:microbit-iftiny-wom-creative-lifting-platform-servo-calibration.py (opens new window)

パターン1 ジョイスティック制御:microbit-iftiny-wom-creative-lifting-platform-rocker.py (opens new window)

パターン2 ボタン制御:microbit-iftiny-wom-creative-lifting-platform-button.py (opens new window)


参考:ダウンロード方法


  • 上記githubウェブページを開く

  • Windowsの場合:ブラウザで該当ファイル名のリンクにて、右クリック、「名前を付けてリンク先を保存」を選択し、保存場所を指定してダウンロードする
  • Macの場合:ブラウザで該当ファイル名のリンクにて、右クリック、「リンク先を別名で保存」を選択し、、保存場所を指定してダウンロードする
  • ChromeBookの場合:ブラウザで該当ファイル名のリンクにて、右クリック、「名前を付けてリンク先を保存」を選択し、保存場所を指定してダウンロードする



Last Updated: 3/31/2022, 3:13:17 PM