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STEM教育研究センター オリジナルキット

STEM Du

 当センターでは,STEM教育を促進するための教材開発を進めています。その中でも,特に計測制御技術を誰もが手軽に活用できる道具となる教材として「STEM Du」と名付けた教材の開発を進めています。

STEM Duのキットには次の4タイプがあります。
  • 【Type 0】ブレッドボードなどでも簡単に作れる安価なコントローラを使ったキット。コントローラ部分だけなら部品代は500円程度です。ハンダ付けなしでもコントローラの組み立てから,自律型ロボットの製作までできることを目指したキットです。
  • 【Type I】「なのぼ〜どAG2モーター」仕様のボード,「RDC-102」を使ったキット。スクラッチを使って2つのモーターまで動かすことができ,LEGO WeDoと同等の活動を安価にできます。常にパソコンと接続して使います。
  • 【Type II】「RDC-102」において液晶パネルを装備し,ボード上のボタンとスライダーを使ってプログラミングができる機能を実現しました。パソコンがなくても,プログラミングや制御の基礎を勉強できます。
  • 【Type III】Arduino IDEを使ってプログラミングをし,PCから独立して動く自律型ロボットを作ることができるキット。プログラミングにはArduBlockなどグラフィカルなツールを使うこともできます。小学生でも取り組むことができるキットです。
STEM Duは,現在次のような方針で開発を進めています。
(第1フェーズ)デザイン評価フェーズ
  • Arduinoをベースとしたコントローラボード
    • 「ちびでぃ〜の2」ベースボード(from ちっちゃいものくらぶ
      • 2011年度教員免許状更新講習にて使用(Type I)
      • 第19期〜第22期自作自律型ロボットにて使用(Type III)
    • 「なのぼ〜どAG」ベースボード(from ちっちゃいものくらぶ
      • 2012年度教員免許状更新講習にて使用(Type I)
      • 1日研究会(2012年10月)にて使用(Type III)
      • 第22期オリジナルロボットにて使用(Type III)
    • 「METABOARD」ベースボード(from metalab
      • 2012年度むつめ祭1日研究会にて使用(Type 0 ブレッドボード実装)
  • 開発環境として次のものを利用
    • Arduino IDE + ArduBlock
    • Scratch with 2 motors(from 阿部さん
  • 以上を核として用いて,ロボットと未来研究会や国内外の小学校での実践を踏まえて,キットの要件を絞り込む研究を行います。
(第2フェーズ)オリジナルボードデザインフェーズ
  • 第1フェーズの結果を踏まえて,オリジナルのボードをデザイン
    • CPUにATmega32U4を採用し,Arduino Leonardo, Sparkfun PicoMicroボードを参考にデザイン
    • 株式会社ジャパンロボテックと共同開発
(第3フェーズ)パッケージ化
  • レゴブロックと組み合わせ
  • ユニバーサルプレートとの組み合わせ
  • その他の素材との組み合わせ

ソフトウェア

オリジナルキットSTEM Duをプログラミング,制御するためのソフトウェアです。
【最新ソフトウェア】

  1. Arduino IDE with Ardublock for STEM Du
  2. Scratch 1.4 for STEM Du

【旧バージョン用ソフトウェア】
  1. Arduino IDE for STEM Du
    • Windows
      • arduino-0101-portable3-stemdu-02r1.zip
        • USBメモリに入れて持ち運べるポータブル版です。こちらのパッケージを元にSTEM Du用の定義ファイル等の追加をしたパッケージです。ダウンロード後,好きな場所に解凍してそのまま実行できます。Ardublockも同梱されています。
        • (11/24)02r1ではArduBlockを同梱しすぐに使うことができます。
    • MacOSX
      • Arduino 0104+STEM Du 02.zip
        (2013/3/31) Arduino 1.0.4をベースにしたバージョンに更新,ダウンロード時のファイル名の問題も修正
  2. ArduBlock(日本語翻訳STEM Du修正版)
  3. Scratch for STEM Du Type I (2つのモーターを扱うことができる)
  4. デバイスドライバ