なぜ Pybricks か ―
ブロックから文字へ

SPIKE プライムは、ブロックでも Python でも動かせます。ロボサイエンスでは Pybricks を使い、Python という文字のプログラムで動かします。理由は3つです。細かく決められること、Pico と通信できること、文字のまま保存できること。Pybricks の入れ方と、モーターを1回転させる最初のプログラムまで進みます。

Pybricks とは ― SPIKE を Python で動かす

Pybricks は、ハブの中に入れるファームウェアです。入れかえると、ハブは Python のプログラムで動くようになります。

プログラムはブラウザの上で書けます。専用のアプリとしてパソコンに入れて、そこから動かすこともできます。書いたプログラムは、Bluetooth か USB でハブへ送ります。

ブロックの「はさむ形」は、Python では字下げで表します。行の頭を下げた部分が、その中身です。

理由1 細かく決められる ― 速さ・止め方・加速

Pybricks では、モーターの動きを数値で決めます。

速さの単位は「1秒に何度回るか」です。パーセントではないので、進む距離を計算で出せます。タイヤの直径が分かれば、何度回せば何 cm 進むかが決まります。

止め方のちがいは、止まったあとのモーターを手で回すと分かります。HOLD は回せず、COAST は軽く回ります。

理由2 Pico と通信できる ― UARTDevice

Pybricks には UARTDevice があります。これを使うと、ハブのポートがシリアル通信の口になります。

from pybricks.iodevices import UARTDevice
from pybricks.parameters import Port

uart = UARTDevice(Port.C, baudrate=115200)   # ポート C をシリアル通信に使う
data = uart.read(1)                          # 1バイト受け取る

つなぐ相手は Raspberry Pi Pico です。Pico でセンサーを読んで計算し、結果だけを SPIKE へ送る。シリアル通信の回でやったメインとサブの分担が、SPIKE と Pico のあいだでもできます。

これで、LEGO のセンサーにないものを SPIKE につなげます。配線とプログラムは、別の回でやります。

理由3 文字で保存できる ― コピーして、使い回せる

Python のプログラムは、ただの文字です。だからコピーが簡単です。必要なところを選んで、別のプログラムに貼りつけるだけで使えます。

いちばん効くのは関数です。「1マス進む」「線をたどる」のように一度作った関数を、次のロボット、次の大会のプログラムへそのまま持っていけます。作るたびに、使える部品が増えていきます。

もう1つあります。Python で覚えた変数・関数・while・if は、Pico のプログラムでもそのまま使う考え方です。書き方は少しちがいますが、組み立ては同じです。

Pybricks を入れる ― ファームウェアを書きかえる

パソコンのブラウザは Chrome か Edge を使います。

名前は、ほかのハブと区別できるものにします。教室では同時に何個も動くので、名前が同じだと、どれが自分のハブか分かりません。

Pybricks を入れているあいだ、LEGO の純正アプリではそのハブを動かせません。元に戻すときは、同じ画面の歯車の中にある Restore Official LEGO Firmware を使います。

はじめてのプログラム ― モーターを1回転させる

ポート A にモーターを1個つなぎます。ハブの電源を入れ、画面の Bluetooth のボタンを押して、自分のハブを選びます。

from pybricks.hubs import PrimeHub
from pybricks.pupdevices import Motor
from pybricks.parameters import Port, Stop
from pybricks.tools import wait

hub = PrimeHub()
motor = Motor(Port.A)                 # ポート A のモーター

motor.run_angle(360, 360)             # 1秒に360度の速さで、360度回す
wait(1000)                            # 1秒待つ
motor.run_angle(360, -360, then=Stop.COAST)   # 逆へ1回転。止めたら力を抜く

▶ のボタンを押すと、プログラムがハブへ送られて動きます。

止まったあとのモーターを手で回してみます。1回めのあとは回せず、2回めのあとは軽く回ります。then= を書かなければ Stop.HOLD になるからです。

送ったプログラムはハブに残ります。パソコンから離しても、ハブの中央のボタンを押せばもう一度動きます。

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