沖縄県子供科学技術人材育成事業　サイエンス・リーダー育成講座2nd

令和2年度子供科学技術人材育成事業（中学生及び高校生プロジェクト）
サイエンス・リーダー育成講座２中学生プロジェクト北部拠点　２日目

7月26日
午前
　
2日目の今日も、受講生の皆さんは、とても熱心に参加されました。
　最初に事務局から連絡事項を伝えたのちに、さっそく、姉崎先生からドローンのためのラベリング処理についての勉強から始まりました。カラー画像処理と閾値（しきいち）処理をもとにラベリング処理をすることで、ドローンのカメラで位置検出することができます。この画像処理の流れから閾値処理プログラム、ラベリング処理による領域抽出など次から次へと難しい内容が続いていきます。受講生の皆さんはちゃんと先生について来れてますでしょうか。不安そうな顔も見られますが、理論的な難しいことも実際にドローンに触れてプログラミングで手を動かすことで、だんだんと理解が進んでいくものです。ここは頑張って乗り越えていきましょう。　
まずは実践ということで、10時半からはチームに分かれ、Microsoft Visual Studioを起動し、TAがラベリング処理について詳しく説明してくださいました。RBGのカラーコードから赤色を認識させるように処理し、ドローンが追随するかどうか試します。中には、持っている赤い板に反応せず、隣のチームにいる受講生の濃いオレンジ色のシャツに反応したり、ピンクのズボンに反応したりと思うように動いてくれないケースもありました。




　
午後
　午後からは、会場中央に作られたタイムトライアルミニコースで、ドローンに搭載されるカメラで赤い板を追随させて一周する時間を競う練習を行いました。このころには、各チーム一通りドローンをコントロールすることができましたので、スノコとドローンをつないでいる紐を外しました。各チーム、プログラムの調整に余念がありません。
　皆さん、思うように動いてくれないので悪戦苦闘です。釣先生が、いくつかポイントを教えてくださいました。
・１つめは、赤い板の持ち方についてです。角度で明るさが変わり、ドローンの動くスピードや反応に違いが出ることです。赤い板を持つ生徒は、そのことを意識することが重要です。
・２つめに、パソコンを持ちプログラムを操作している生徒が、ドローンがパネルを認識しているのか外れたのかが分かるので、赤い板を持つ生徒に上手に伝えることです。コミュニケーションを取ることが大切です。
・３つめ、ドローンと赤い板を持つ人の距離は、近づきすぎると遠のき、遠すぎると認識しないので、ちょうどのバランスが大事とのことです。しかし、皆さん、このバランスが分からず苦戦しているようで苦笑する子もチラホラいました。それでも、何度も記録を取りながら挑戦しているうちに、確実にタイムは伸びているようです。試行錯誤しながら失敗も繰り返しながら、上手にドローンを操ることができるようになってきました。子どもたちの集中力と学習力はすごいものがあります。午後からは休憩時間を挟むことなく終わりの時間を迎えました。
さて、タイムトライアルの結果は、Aチームが最短の30.4秒でゴールして優勝でした。参加した皆さん、大変お疲れさまでした。






それでは、受講生の感想です。
C.K.　3年
　今日は、ドローンに赤を判断させ赤を追いかけさせるということをしました。まず、ドローンは、赤色の板とその他の色に分けるために、数字におき変えて判断するということをして、プログラムに合わせて追いかける、これをくり返して、赤に反応して追いかけることができるということを学びました。追いかけさせるときに、プログラムで追いかけるスピードを速くすると命令させると、これまでより速くかつ小回りがきくようになりました。コースは曲がったり、回ったり、細かな動作が必要となるので、一定のキョリを保ちつつ、板の角度などは変えずに、ドローンを誘導していけたらいいなと思います。

M.O.　1年
　今日の午前中ではドローンのためのラベリング処理の説明とArdroneの追随実習を行いました。最初の説明のラベリング処理では、１つの画像から固まりを見つけ、色の明るさ、強さによって数字を振り分けていくことです。それで特定の数値によって黒と白に分けます。そして今回では白に向かってドローンを飛ばすことが出来ます。
　次のArdroneの追随実習を行いました。回転の速度と高さの数値、前後に進む速さを変えました。すこし数を変えるだけで進む速さが変わるのでとても難しかったです。赤いボードを使ってドローンがちゃんと追うかをためしました。思いどおりに動かなかったので数値を少しずつ変えることで赤いボードにちゃんとついてくるようになりました。

R.T.　3年
　赤の板をドローンが追随するようになる仕組みがわかり、それを速くする方法をグループで考えました。主に、動きやすい速さを探して、不便だと思う設定を解除して、便利な設定を加えることを、パソコンでしました。また、赤の板を手で持ってドローンを操作するので、ドローンに赤の板を見せる方角を注意しないといけないのが難しかったです。

Y.U.　1年
　今日のサイエンスリーダー育成講座では、どうしたらドローンが特定の色に向かって飛んでいくのかについて教えてもらいました。どうやってドローンを色についていかせるのか僕は疑問に思っていて、閾値という一定の値を基準にして、画像の色を白色と黒色に分け、うまく特定の色だけを抜き出すと聞いた時はおどろきました。そして、色との距離は画像内の色の面積で測って、面積が小さくなると色に近づいていくことを聞いたときは、すごくよく考えられているなと思いました。
　最後の方のレースでは、ドローンをぶつけずに障害物のまわりをうまくまわるのが難しかったです。