ジャイロセンサーで坂の角度を測定するプログラミング　～レゴマインドストームEV3～

ジャイロセンサーで坂の角度を測定する

教育用レゴマインドストームEV3の基本セットのジャイロセンサーで坂の角度を測定するプログラムを作成する。

まずトレーニングロボットを組み立てた後、ジャイロセンサーを縦に取り付ける。

ジャイロセンサーを縦に取り付けることにより坂の上り（下り）時に坂の角度が測定できるようになる。

またジャイロセンサーをトレーニングロボットの左側に取り付けた事により上りはプラスの数値、下りはマイナスの数値でジャイロセンサーの角度が表示される。

トレーニングロボットの前方に板で上り坂を用意した。

約２００ｍｍ直進すれば坂を上がるのでジャイロセンサーを使って角度を測定してみる。

トレーニングロボットの組み立て動画

尚、トレーニングロボットの組み立ての動画はこちらを参照

プログラム概要

プログラムは、

• ２００mm直進する
• ジャイロセンサーの角度の差を計算してインテリジェントブロックのディスプレイに表示する

の２つの部分から構成されている。

尚、記事の最後にプログラミングと実際に動かした時の動画を載せているので確認してみて欲しい。

プログラム全体

２００ｍｍ直進して坂を上る。

また同時にプログラム開始時のジャイロセンサーの値と坂を上った後のジャイロセンサーの値との差分より坂の角度を求めてディスプレイに表示する。

表示結果

プログラム実行時の１１の表示結果。

この結果より坂の角度は約２０度であることが分かる。

使用したブロック

今回使用したブロックは以下の６種類。

ジャイロセンサーブロック

角度や角速度を測定するブロック。

ジャイロセンサーで角度を測定する ジャイロセンサー：測定、角度 角度：データワイヤーで変数ブロックに出力する

変数ブロック

プログラム中の数値や文字列、ロジック（”真” or ”偽”）を保存することができる。

詳細はこちらの記事を参照。

	ジャイロセンサーで測定したstart時とend時の角度を書き込んで保存する 変数：書き込み、数値 値：ジャイロセンサーで測定した角度をデータワイヤーで受け取る 変数名：startとend
	start時とend時の角度を呼び出す 変数：読み込み、数値 値：保存した角度をデータワイヤーで数学ブロックへ出力する 変数名：startとend

数学ブロック

数学計算を行って結果を出力するブロック。

詳細はこちらの記事を参照。

	２００ｍｍ進む為に必要な車輪の回転角度を計算する 数学：ADV（拡張機能） ａ：３６０（度） ｂ：２００（ｍｍ）進みたい距離 ｃ：５６（ｍｍ）車輪の直径 ｄ：３．１４（円周率） ＝：結果をデータワイヤーでステアリングブロックに出力する 演算：ａ×ｂ÷（ｃ×ｄ） ｃ×ｄ：車輪の円周 ｂ÷車輪の円周：２００ｍｍ進む為に必要な車輪の回転数 ａ×車輪の回転数：２００ｍｍ進むのに必要な回転角度 計算の仕方の詳細はこちらの記事を参照
	start時とend時の角度の差を計算する 数学：引き算 ａ：end時の角度をデータワイヤーで受け取る ｂ：start時の角度をデータワイヤーで受け取る 上り坂：endの方が大きくなる 下り坂：endの方が小さくなる

ステアリングブロック

左右のLモーターを同時に制御するブロック。

前進、後退の他に旋回などの制御も可能。

尚、ステアリングブロックの詳細はこちらを参照。

指定された距離だけ前進する ステアリング：角度 ステアリング：０（直進） パワー：１５ 度：データワイヤーで数学ブロックの計算結果を受け取る ブレーキ方法：真（惰性なしで停止）

表示ブロック

インテリジェントブロック（白い本体）のディスプレイにテキスト、図形、イメージなどを表示する為のブロック。

詳細はこちらの記事を参照。

数学ブロックで計算された坂の角度をディスプレイに表示する 表示：テキスト、グリッド テキスト：データワイヤーで数学ブロックの計算結果を受け取る 画面消去：真（表示前に画面をクリアする） 列：５（列目） 行：５（行目） 色：黒 フォント：２（大）

待機ブロック

指定した条件になるまで待機するブロック

１０秒間待機する 待機：時間 時間：１０（秒） インテリジェントブロックのディスプレイに表示した後、待機を行わないとプログラムが終了して表示が消えてしまうので待機させる

プログラミングと実際に動かしてみた時の動画

プログラミングと実際に動かしてみた時の動画。

トレーニングロボットが坂を上ってディスプレイに２０が表示される様子が分かる。