ロボット兄弟、WRO関東大会(6〜10歳カテゴリ)で3位入賞するまでの道のり

2019年に小学2年生(8歳)と3年生(9歳)の兄弟チームが、WROジャパン※のWe Doチャレンジカテゴリで関東大会3位に入賞できました。

※WROジャパン：世界ロボットオリンピア（ロボットのオリンピック）の日本大会

詳細はこちらの公式ホームページを見てください。
2019年　WRO　We Do チャレンジ結果

チーム名は『ドラゴン』です。
関東大会の結果を見てください。

では、どのようにして3位に入賞できたのか、それまでの道のりを紹介します。
簡単にまとめると、次の３つが重要です。

１．未就学児からロボットに触れて親子で遊ぶ
２．小学生低学年でロボット競技に出場する
　　（できれば親子で出場する）
３．1回で諦めず経験を活かし2回目も挑戦する

ロボット競技とはどんなものか？

＜競技内容＞
簡単にまとめると、下記のような競技です。
・決められたロボットを使うこと。
・決められたコースを走ること。
・決められた物体を指定の場所まで運ぶこと。
・最後に決められた場所に移動すること。
・制限時間2分間に得る得点で順位を決める。

詳細のルールは、こちらを見てください。

https://www.wroj.org/wp-content/uploads/2019/06/WRO2019_WeDo_ruleV1.0.pdf

この大会で使用するロボット　レゴWe Do 2.0　です。

※当時は、このレゴWeDo2.0を使いましたが、現在では在庫のみ販売となっており、
これから始める場合は、レゴSPIKEをおすすめします。

 参加するためにはルールブックを読み込んで、
パーフェクトを取るためのロボットとプログラムを制作し、
どのように操作するかを練習する必要があります。

ロボット競技に参加するための最初のハードル

小学2年生と3年生が自ら理解して実践することは、とても困難です。
なので、下記のどちらかを選択する必要があります。
１．教室に通って先生から習う
２．親と一緒に考えながらやってみる

私は２を選択しました。

その理由は２つあります。
・幼少期は親と一緒に考える方が短時間で効果が出ると思った。
・近くにWe Do 2.0で大会に出してくれる教室が無かった。

結果的に、親子で遊びながら、楽しみながら練習することで、息子君達の興味を引くことができ、
自ら実践する方向に仕向けることができたと思います。

2018年大会　当日の写真

2018年　ロボット構造

2018年　パンフレット

2018年　コース

2019年大会　当日の写真

当日のロボットは、モータを3個使いました。
左右のタイヤを動かすために、2個のモータを使っています。（L、Rと記載）
左右に曲がるときは、左右のモータを個別に制御することで、大回りや小回りを可能とするためです。前方のアームを動かすためにアーム用のモータを使っています。（Mと記載）

この形になるまでに、たくさんの試行錯誤を繰り返しましたが、ここでは省略します。
当日の会場ではコーチを1名登録します。親子の場合は親1名をコーチとして登録しました。
競技が始まってからは、決められた時間内でコーチからアドバイスすることはできますが、プログラムやロボットを修正できるのは、当然、選手だけです。

2019年　ロボット構造

2019年　コース

3位入賞するまでの道のり

以下、３つのステップで説明していきます。

1. 2017年　親子で遊ぶ
2. 2018年大会
3. 2019年大会

2017年　親子で遊ぶ

ロボットプログラミングに興味を持っていた私は、
2016年に発売されたレゴWe Do 2.0を、
未就学児の息子君達にクリスマスプレゼントで購入しました。
少し高額だなと思ったのですが、将来のために投資と思って奮発しました。

当時すでに発売していた、レゴマインドストームEV3の適用年齢は10歳以上なので
低年齢向けのロボットとしてレゴWe Do 2.0が発売されたのです。
今できることは今やるしかない！時間は戻ってこない。と思います。

購入した後は、およそ1年半、ロボットを作って動かしながら、一緒に遊んでいました。
私が夢中になって楽しんでいたので、息子君達も一緒に遊んでくれました。
ここが、ポイントだと思います。
幼少期は親と一緒に遊ぶことで、好きな遊びになっていくのだと思います。

2018年大会

2018年にこのWeDoを使った大会があることを知ったので、
こども達と一緒にレースに参加することを決めました。

2018年7月にルールが公開され、同年9月に本番を迎えます。
およそ2か月間、親子で練習しました。

ルールブックに記載のコースを自分で作成しました。
100円ショップから紙を買ってきて、それをつなげて作成しました。

ロボットとプログラムも自作しました。
基本構造(タイヤの位置やモータの配置など)は私が作りましたが、
細かい装飾などは息子君たちが作りました。

アフレル公式ホームページで、WeDo競技用のコースマットを販売していたので
それを購入して、できるだけ本番と同じ環境で練習しました。
100円ショップで購入した紙と、競技用のコースマットでは、紙質が異なるので
ロボットが旋回する際のタイヤの摩擦が異なります。
その結果、旋回の角度が変わってしまうことがわかりました。
よって、練習する場合は競技用のコースマットを使うことをお勧めします。

ロボットの構造は、We Do リモコン方式を採用しました。
角度センサの向きに応じて、ロボットを前後左右にコントロールするコントローラで
ロボットを操る方法です。
この方式は、息子君たちが自分で遊びながら練習できるので、よかったと思います。

そして、2018年9月に本番を迎えました。
会場に入って驚きました。
他のチームは壁をうまく利用する前提でロボットとプログラムを組んでいました。
壁を利用することで正確にまっすぐ進むことができるメリットがあります。
そして、上位に入賞しているチームは、ほとんどプログラムで自動で動くスタイルでした。

ウチが採用した、WeDoリモコン方式よりも、圧倒的に正確で速かったのです。
さすが、ロボットプログラミング教室はプロだけあって、強いなぁ　と思ったのです。

その結果、2018年はランク外で上位入賞はできませんでした。
でも、本番の大会に参加することで、たくさんの収穫があったので、また来年頑張るぞ！
という気持ちになったのです。

2018年大会のその後

2018年の大会を経験したことで、ロボットプログラミング競技の楽しさを実感できました。
そこで、いろんなプログラミング教室の体験に参加したのです。
とはいえ、私の住まいは都内ではなく地方なので、自宅から通える範囲の教室は多くないのですが、
気に入った教室があったので通うことになりました。

その教室で使うロボットは、レゴWe Do 2.0ではなく、レゴマインドストームEV3です。
弟君は、教室に通うことで、ロボットについての知識レベルが向上しました。
兄君は、弟君に遅れて1年後に通い始めました。

2019年大会

2019年大会は、昨年同様にWeDoチャレンジにリベンジするので、個人で参加しました。

昨年の経験に基づきコースの壁を使う方法も考えました。
プログラムの構成は、人間が操作する回数をできるだけ削減して、
プログラムのみで動作する比率を上げました。

昨年の本番経験があるので、息子君たちの意識レベルも高くなっており、練習に身が入ります。
真剣に何度も繰り返して練習しました。

というわけで、2019年のストーリは、簡素ですが、ポイントは２つです。
・やるべきことが、鮮明にわかる。
・やるべきことを、真剣に、繰り返し実践できる。

これらを実践した結果、3位入賞を果たすことができました。

受験に失敗して、2年目に合格したような感覚と似ているかもしれません。
でも、小学２・3年生の段階で、こんな経験ができたことが、素晴らしいことだと思います。

これから始める人へのアドバイス

競技の日程が決まったら、本番まであと何日　というように、
こども達と日程を意識して、ゴールからの逆算思考で行動することが重要です。

・本番はいつなのか？
・その本番までにタイムを何秒まで縮められるのか？
・ミスが発生するのは、どんなときか？
・ミスを減らすためには、どんな工夫が必要か？
・3回連続で成功する確率を上げよう！
・ロボットの形は、どんな工夫ができるか？
・プログラムは、どこを工夫できるか？
・やってみて、うまくいかなかったら、直そう！
・直したら、何回も実験してみよう！逆に悪化していないか検証しよう。

このように自宅でコツコツ練習することで少しずつ失敗が減るので、こども達も自信が付きます。
本番を迎える時点では、これまで練習したことを出し切るだけです。
本番は、自宅と環境が異なるので、微修正は必要です。
どこを修正するのか、こども達と事前に話し合っておくことが大切です。
そうしないと、本番でコーチは中に入れないので、こども達だけで修正することが難しいからです。

2分間の本番を全力で頑張った息子君達には、うまくできても、できなくても、
よく頑張ったね！とほめてあげました。
本番を迎えるまでの練習期間は、親子で全力でやり切った結果なので、結果がどうあれ、
本番が終わった瞬間は、達成感で満たされました。
同時に、息子君達は、他のチームを観察して、入賞したチームのどこが素晴らしいのかを、
興味を持って見るようになったのです。

このブログを書いている2021年末段階では、We Do 2.0の販売は終了となっています。
代替品として、レゴスパイクが登場してきました。

でも、ロボット競技としての基本は同じだと思います。
コロナの影響で、オンラインになっている可能性もありますが、
会場に集まって競技を行う場合は、参考になれば幸いです。

最後にまとめると、この３つが重要です。

１．未就学児からロボットに触れて親子で遊ぶ
２．小学生低学年でロボット競技に出場する
　　（できれば親子で出場する）
３．1回で諦めず、経験を生かして2回目も挑戦する

みなさんも、是非、実践してみてください。