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【Scratch3.0超活用】プログラミング学習用アプリケーションを拡張。STEM教育からioTで産業用ドローン制御まで。【DroneSimulator3】公開!




【DroneSimulator3】はプログラミング言語学習環境Scratch3.0のオンライン版を拡張した3Dドローン飛行シミュレーターです。対応ブラウザはChrome,Edge,FireFoxです。

自動・自律制御技術の発達とともに、 ドローンの活躍の場は空撮やロジスティクスから、 科学、 農業、 産業、 建設、 研究分野へと拡がりつつあります。
それに伴い「人間がドローンを操縦する技術」よりも「プログラミングで精密な制御」「機械学習による自律飛行」が注目されるようになりました。

【DroneSimulator3】の特徴は以下のとおりです。
・無料、 無登録で使用することができる。
・ブラウザだけで実行できるので、 ソフトウェアをインストールする必要がない
・簡単に制御プログラミングを作ることができる。
・精密な動きを、 何度でも自動で実行できる。
・飛行時間や空間に制限がなく、 墜落や衝突の危険がない。
・画像認識やセンサーを利用した、 AIプログラミングを作ることができる。 (順次実装)
・ドローン実機とシンクロして飛行することができる。 (開発ロードマップ参照)

STEM教育のみならず様々な産業分野に応用できるように拡張します。

アプリケーションの概要

【DroneSimulator3】は、 作成したドローン飛行プログラミングを3Dシミュレーションすることができます。
MITメディアラボ(マサチューセッツ工科大学)が開発したプログラミング言語学習環境“Scratch3.0”のオンラインバージョンにドローン制御用ブロックを追加し、 描画ステージをWebGLとUnityで拡張しています。

 

現在は移動コマンドだけですが、 ドローンからのLive動画を利用しディープ・ラーニングで形状や色を認識しプログラミングを可能にします。 複数台を制御するなどエンターテインメント用にも拡張できます。

ドローンのモデリングにDJI Ryze Tello EDUを選択し、  3Dドーナツ飛行をさせた場合

ドローンのモデリングにDJI Ryze Tello EDUを選択し、 3Dドーナツ飛行をさせた場合

Scartch3.0のブラウザバージョンはHTML5で構成されているためWebGLと親和性が高いです。 Unityの実装はコリジョン(衝突判定)や物理演算を利用するためです。

DroneSimulator System 概念図

DroneSimulator System 概念図

ドローンの3DモデリングはParrot Mambo,DJI Ryze Tello EDUを用意しました。 いずれもBlenderで作成したローポリゴンのモデリングデータです。

順次、 Phantom4やハイブリッド・ドローンのモデリングデータも追加していきます。

学校の環境に対応

インターネット経由でブラウザで動作するため特別なアプリケーションをインストールする必要がありません。 URLを配布するだけです。 データ管理やセキュリティの厳しい学校環境でも使用することが可能です。

 

目的

【DroneSimulator3】は「ドローンの操縦の上達」が目的ではありません。
STEM教育用の教材に最適で、 空中を飛行するための科学(Science)、 科学を利用する技術(Technology)、 機能を発揮させる工学(Engineering)、 それらの根幹をなす数学(Mathematics)を学ぶことが可能です。

左からParrot mambo、  DJI Ryze Tello EDU、  Phantom4、  業用ドローン

左からParrot mambo、 DJI Ryze Tello EDU、 Phantom4、 業用ドローン

機能拡張から使用したい機能拡張パネルを押すことで機能を読み込みます。
プログラミング授業だけでなく、 ブロックを追加することで様々な分野のシミュレーションが可能なため、 建築工程の自動記録用ドローン、 塗装用ドローン、 非接触式非破壊検査ドローン、 非破壊検査の研究室と連携し実験しています。

導入実績(含むDroneSimulator2)

教員から児童まで、 北海道から九州まで。
公立小中学校のプログラミングデモ授業、 公立小学校の児童へのクラブ活動(※未来の学びのコンソーシアムから後援名義をいただきました)、 小学校教員のプログラミング研修会、 高等学校教員のプログラミング研修会。
大学での講義、 塾での講習会、 企業の研修会、 企業の家族会やイベント。

利用方法

無料・無登録で使用できます。 商用利用も可能ですがアクセスが集中する場合は制限します。
http://scratchflight.net/
にChrome,Edge,FireFoxのいずれかブラウザで接続してください。
機能拡張アイコンから使用したい機能拡張パネルを押すことで読込みます。

詳しい説明はこちら

http://www.rediscovery.co.jp/?p=2975

現状の課題

・サーバーのリソースが貧弱なため読み込みに時間がかかります。
・現状では

ドローン実機とのシンクロ飛行機能はありません。

・ドローン実機とのシンクロ飛行はAndroidタブレット、 iPad用を予定しています。
 (詳しくは次の開発ロードマップをご覧ください。

開発ロードマップ

実機とのシンクロ飛行機能(各社SDKと連携)

scheduled for release

scheduled for release

 

パートナー募集

独自の視点で教材を開発します。 有償・無償にかかわらず協業していただけるパートナーを募集します、 お気軽にご連絡ください。
教育関係だけでなく様々な分野の方からの連絡もお待ちしています。

連絡先

大阪府大阪市東淀川区東中島4-2-19
株式会社車輪の再発見 
お問合せフォーム  http://www.rediscovery.co.jp/?p=2423

【前バージョン】本物のミニドローンとのシンクロ飛行も可能な【DroneSimulator2】(Scrathc2オフラインエディター+Windows用)も無料配布中!

ドローン実機に接続して作成したプログラミングでドローンを飛行させることができます
「DroneSimulator2」は「 Kidsdrone」(Androidアプリケーション)と連携してParrot社のミニドローンをシミュレーターとシンクロ飛行させることが可能です。 (機体の設定値により誤差はあります)

システム概略図 Parrot Mini Drone + Android端末 +WiFi Router

システム概略図 Parrot Mini Drone + Android端末 +WiFi Router

詳しくはこちら
http://www.rediscovery.co.jp/?p=1810







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