Robot programming environment using VR and automatic scoring

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K11591
• Research Institution: Osaka Institute of Technology
• Principal Investigator: 安留 誠吾 大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (50252721)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: プログラミング教育 / AR

Outline of Annual Research Achievements

小中学校でのプログラミング教育の必修化に合わせ、プログラミングの塾などでロボットを制御するプログラムを作成することがある。一方で、大学でのプログラミング教育は、C、Javaなどのコンパイルを必要とする言語やpython, rubyなどのスクリプト言語が利用されていることが多い。大学でもロボットを題材としてプログラミング教育を行っていない訳ではないが、少人数のグループで行うしかなく、数十人規模の演習教室で行うにはいくつかの問題がある。 そこで、問題を解決するために、1. プログラミング環境の提供、2. 成果物の評価手法を提案、3. 自動採点システムとして実装を行う。
平成30年度には、1. のプログラミング環境を構築した。令和元年度には、2. 3. の自動採点システムを構築して、評価を行った。令和2年度には、Unity開発環境にてVuforiaというAR開発プラットフォームを利用し、プログラミング環境の構築を行なった。令和3年度には、より正確に現実世界を仮想空間に反映させるため、iPhone, iPadに搭載されているLiDARスキャナを活用したプログラミング環境構築を行った。令和4年度には、Appleが提供するARKitを活用し、LiDARスキャナ搭載端末では、より正確な平面検知を行い、平面上に障害物、ロボットを配置し、ロボットをコントロールするプログラムを実行する機能を実装した。令和5年度には、Android端末にて前年度と同様に平面上に障害物、ロボットを配置し、ロボットをコントロールするプログラムを実行する機能を実装した。プログラミングのインタフェースとしてblocklyを利用したことで、小学生でも使いやすい環境となった。