【mBotプログラミング例⑩】赤外線センサーで協調制御(mBlock編)

今回は、mBotプログラミングシリーズ(mBlock編)の第10回です。

この回では、mBotの赤外線センサーを活用して、複数のロボットが協調して動くプログラムを作成します。

協調制御は、工場の生産ラインや配送ロボットの動きに応用される技術の基盤でもあります。
赤外線センサーを用いた基本的なデータ送受信の仕組みを理解し、それを用いた簡単な協調プログラムを実現します。

初心者でも安心して学べるよう、ステップごとに丁寧に解説していきます。

この記事で分かること

• 赤外線センサーの仕組み
• 赤外線センサーに関するブロックとその使い方
• ロボット同士が協調してタスクを達成するプログラムの作成方法

赤外線センサーとは

赤外線センサーは、目には見えない赤外線を利用して情報をやり取りする装置です。

mBotの基板上にある『IR_T』が送信側(Transmitter)、『IR_R』が受信側(Receiver)です。

mBotに搭載されている赤外線センサーは、赤外線リモコンからの信号を受信するだけでなく、他のmBotに信号を送信する機能も持っています。
これにより、簡単なメッセージを送り合いながら、複数のロボットを協調して動作させることが可能です。

mBlockとは？『スクラッチ(Scratch)』との違い

mBlockは、小学校や学習塾で取り入れられている『スクラッチ(Scratch)』をベースとしたビジュアルプログラミングツールです。

スクラッチの基本的な操作感を引き継ぎながら、ロボットやハードウェアの制御に特化しているため、mBlockを使えば、プログラミング初心者でも簡単にロボットプログラミングを始めることができます。

mBlockで使用するブロック

『センサー』パレット

各種センサーのブロックが入っています。
今回は赤外線センサーのブロックを使います。

簡単な動作プログラム作成

『赤外線リモコンでmBotを操作する』プログラムを作ってみます。
各ボタンは以下の操作とします。
・『A』ボタン：前進
・『B』ボタン：後退
・『C』ボタン：止まる

ブロック『赤外線リモコン〇ボタンが押された』を使って『A』『B』『C』を判定します。
また、リモコン操作を常時監視するため、繰り返しブロック『ずっと』を使う必要があります。

---

次に、２台のmBotを使って協調制御をしてみます。
それぞれをmBot_A、mBot_Bとします。

『mBot_Aのボード上のボタンを押すと、mBot_BのLEDが光る』プログラムを作ってみましょう。

mBot_Aは、『ボード上のボタンが押されたら、赤外線メッセージ(hello)を送る』の処理を、繰り返し処理で継続します。

mBot_Bは、『受け取った赤外線メッセージが「hello」なら、LEDを点灯する』の処理を、繰り返し処理で継続します。

それぞれ繰り返し処理で継続する理由は、ボード上のボタンや、メッセージの受信を常に検出できるようにするためです。

これにより、『mBot_Aの操作 ⇒ mBot_Bへ赤外線送信 ⇒ mBot_Bが動作する』という協調制御が可能となります。

【例題】赤外線センサーで協調制御させよう

まとめ

今回は、赤外線センサーを用いてロボット間でデータを送受信する方法を学びました。
このスキルは、ロボットの協調制御や簡易的な通信システムを構築するための基礎となります。

現実世界では、自律型ロボットが連携して動作する場面が増えており、今回学んだ内容はその基盤となるはずです。

次回は、より複雑なプログラミングを可能とする、ブロック定義について学びます。