機械コース1年生後期科目「ロボット製作」の中で実施している実験テーマの1つ「ライントレースロボットの機械学習」について紹介します。
ライントレースロボットとは、床に引かれた線(ライン)に沿って移動(トレース)するロボットのことです。
ここではLEGO Education SPIKE Primeによって構成されたライントレースロボットを使用します。
このテーマは大海悠太准教授が中心になり指導しています。
以下はロボットの動作風景です。
ロボットは下向きに取り付けられたカラーセンサーによって床の白黒の値を取得しています。
その値から、右斜め前と左斜め前のどちらにすすむのかを決めて動いています。
またカラーセンサーの値から、どれくらいラインから外れたかも比較することができます。
そして、斜め方向に進むようにするモータの左右の回転速度の違いをパラメータとして変えることで、
よりなめらかにラインに沿って動くように機械学習させることができます。
ロボットはPCとシリアル通信をしており、PC側もロボット側もPython言語で書かれたプログラムで動作しています。
学生は環境構築やプログラムの改良なども自分で行い、ロボットの動作結果をCSVファイルとして取得し、レポートに解析結果と考察をまとめています。
学生は実際にロボットを動かして実験をすることで、ロボットの仕組みや、機械学習の理論、レポートのまとめ方などを体験を通して学んでいます。
