mBotの始め方２－プログラミング下準備ー

mblock3とmblock5どっちを使うか？

　mbotの始め方１で、組立時のtipsなどを書きました。ここでは、組立てた後、いよいよプログラミングする際のtipsです。
　2019年４月１４日現在、mbotのPCのプログラミング環境としては、mblock３とmblock5（新バージョン）があります。市販のmBot公式ガイドブックなどでは、mBlock3をベースに説明されています。但し、mBlock3は今後、Makeblock社のサポートが終息していくと思われますので、新バージョンであり、拡張機能がどんどん増えていっているmBlock5で始めることを、強くお勧めします。

mBlock5のダウンロードはこちら

Makeblockの様々な製品に対応するｍBlock５

　mBlock５とは、mBotだけじゃなく、mBot Ranger・Codey Rocky・Neuronや、新製品のHalocodeやMotionBlockといった、Makeblock社のSTEM教育キットをプログラミングする為にMakeblockが無償提供しているプログラミングソフトウェアで、Scratch3.0をベースにしています。実は、Micro:bitのプログラミングも可能な優れものです。

　下のスクリプトは、mBotを四角く走らせるというプログラムの簡単な例をmBlock3とmBlock5で比較したものです。

　上を見ると、mBlock５のほうが、より直感的に、簡単にプログラムできることがわかります。例えば、mBotが四角く走った後、最後に自動的に止まるようにしたい場合、mBlock3でプログラムをすると、上の画像の最後のブロック「前向きに０の速さで動かす」を入れる必要があり（入れないとずっとmBotが動き続けます）、大体最初はみんなこのブロックを入れずに躓きます（笑）
一方で、mBlock5ではそのブロックを必要としません。

　mBlock3と、mBlock5を比べると、ブロックを組む・mBotとPCを接続する容易性・mBotにプログラムをアップロードする速さ・Arduinoのソースコードの確認容易性など、全てにおいて、mBlock5が優位と思います。

　さらに、mBlock５の最新アップデート Ver5.01で、MakeXで必須のカラーセンサー・RGBラインフォロワー・オーディオプレーヤーが拡張機能で対応可能になりました。

mblock3をダウンロードした後にやる事

mblock３の表示を日本語にする

最初から日本語であればいいですが、そうでなければ、ここをチェックします。
※mBlock5だと、利用のPC環境に応じて言語が自動選択されます。例えば、日本語で表示しているPCなら、自動的に日本語になります。

Arduinoドライバをインストールする

mbotにプログラムをインストールする時は、USBケーブルでPCとmbotを繋ぎます。その時、PC側が、mbotの接続を受け入れる為に、「ドライバー」をインストールする必要が有ります。（よくPCにプリンターとか周辺機器を繋げる時にドライバーをインストールする行為をしますが、それと同じ事です）

注意したいのが、「mbotドライバー」というものはなく、「Arduinoドライバー」をインストールする点です。mBotの制御基板であるmCoreはArduinoという教育向けのマイコン・開発環境を元に開発されています。ですので、PCから見ると、mbot（mCore）は、Arduinoというマイコン基板として認識します。

従って、Arduinoというマイコン基板用のドライバーをインストールしなければなりません。もしかすると、Aruduino電子工作をしたことがある人は、そのPCにもうすでにドライバーがインストールされているかも知れません。そうでない人は、「Arduinoドライバー」をインストールしなければなりませんが、難しくないです。mblock３から、簡単にインストールしていけます。

あとは、画面に従って進んで行くと、一度、PCを再起動するように求められますので、素直に応じましょう！

※mBlock5では、この工程はなくて大丈夫です。

PCとmbotをUSBケーブルで繋げる設定

↑で、windowsPC側の、mbot接続の準備は出来ました。いよいよ、PCとmbotをケーブル繋げ、mblock3にmbotを認識させる設定です。この設定は、今後も頻繁に行うので、しっかり理解しておきたいです。

まずは、このようにPCとmbotを接続します。

この画像の状態だと、PCとmBotは、物理的（見た目）には、つながっていますが、この段階で、mblock３はmbotを接続したと認識していません。

この画面では、mBotとPC（mBlock）は接続されていません。

mBlockソフトウェアにmBotを認識させるには、mbotを繋ぐUSBケーブルが、PCのどのポートに挿されているかを、mblockに教えてあげなければなりません。

まず、どのUSBポートに挿されているかの確認する必要があります。確認方法は、左下のwindowsマークを右クリックすると下の図の画面になりますので、デバイスマネージャーをクリックしましょう。

そうすると、↑のような画面になるので、USBケーブルがどのCOMポートに挿されているか確認できます。多分いくつかコムポートの番号が出てきますが、USB-SEREAL CH340という表示があると思いますので、そのコムポート番号を覚えておきましょう。↓の画像を見ると、この場合は「COM４」です。※但し、この番号はそれぞれのPCによって変わります。例えばCOM５だったりもします。

この後、mblock３でCOMポートを指定しましょう。接続→シリアルポート→COM番号です。

正しく指定されれば、mblockの上部が、「接続した」という表記になるはずです。

この設定は、USBケーブルが抜かれると毎回行う必要が有ります。注意したいのが、同じPCでも、違うUSBの口にケーブルを指すとCOM番号も変わるので、その都度確認する必要が有るという事です。ここは、子供さんが設定できるように教えておくのが良いでしょう。大人が毎回毎回設定するのも面倒ですよね。ちなみに、最近のPCは、USB-typeCだけのものも増えてきていますが、mBotに付属されているUSBケーブルは、Type-Aです。

※このCOM番号を確認して、COM番号を指定する工程はmBlock5でも必要です。mBlock3とmBlock5では、画面が違いますが、COM番号をPCで確認するやり方は、同じです。

ボードの種類を設定しておく

PCとmbotを接続した後は、PC(mBlock)に対して、どの種類の制御ボードと接続中であるかを設定します。

Makeblock社には、色々な種類のロボットツールがあります。そのツールによって、制御ボードの仕様が違う為、それをmBlockに設定してやる必要が有るのです。写真にあるように、mbotはmCoreという制御ボードです。上位版のmBot Rangerは(Auriga)という制御ボードを使っています。ここは、mBot（mCore)にチェックを入れましょう。詳しくは、mBot(mCore)と、mBot Ranger(Auriga)の制御基板比較ページもご覧ください。

※mBlock5では、この工程は不要で、スプライトをmBotに設定すればよいだけです。

ファームウェアアップデートとmblock３を最新版にしておく

最後は、mbotのファームウェアアップデートをしておきます。makeblock3を最初にダウンロードしてインストールした場合は、その時点で最新のmblock3バージョンになります。（2018年10月19日現在v3.4.11）。ですが、工場を出荷された時のmbotのファームウェアと、最新のmblock３のバージョンが合っていないかもしれません。それが原因で不具合が起きても嫌なので、念のため、mbotのファームウェアを最新版にアップデートしましょう。

mblockの　接続→ファームウェアアップグレードをクリックすると、mbotに最新のファームウェアがインストールされます。もちろんPCはインターネットに繋がっている必要があります。ちなみに、ファームウェアをアップデートする際は、mbotの電源はオンにしておきましょう！オフだとアップグレードされません。

無線（Bluetooth）での接続確認

mbotとPCの接続方法は、以下があります。

■USBケーブルの利用シーン：
ファームウェアアップデート・プログラムをmbotにアップロードする時・PCキーでのmbot操作・mbotを初期設定に戻す時

■Bluetooth
PCキーでのmbot操作・スマートフォン、タブレットのアプリとmbotの接続と操作

■2.4Ghz無線（無線モジュールとPCに挿すUSBドングルがセットになっている）
※私は試していませんが、恐らくBluetoothと使用用途は同じだと思います。2.4Ghz無線が用意されているのは、教室などで、複数のPCとmbotが混在する場合、Bluetoothだと混線して、A君のPCがB君のmbotに繋がってしまうという混乱があるので、それを避ける為です。ちなみに、この2.4Ghz無線でスマートフォンややタブレットは接続できません。

現在、日本で市販されているmbotはだいたいBluetooth版だと思いますので、ここではBluetoothでの接続方法です。

　もしかすると、ここが一番厄介な設定になるかも知れません。PCとmbotをBluetoothで無線接続する設定に関しては、PCのBluetooth受信機（内蔵または外付けの受信機）や、接続している環境の影響などで、中々上手くつながらないといったケースも実際にはあるでしょう。これはmakeblockの製品という事ではなく、Bluetooth接続全般に言えるかなあと思います。

ほとんど場合、最新のmblock3とmbotのファームウェアで、windows10であれば、以下の動画の手順でで繋がるはずです。

ちなみにですが、PC環境によっては、PINコードを聞かれることがありますが、mBotにディスプレイがない以上、確認しようが無いので、そのまま「はい」として進めてみましょう。以下参考動画です。

mBotとPC版mBlock3/mBlock5がBluetoothで接続できない人へ

　実は、２０１８年にmBotの利用環境に少々変化があり、上記のような方法でも、市販のテキストに書いてある方法でも、OSやPCの機種、PC搭載のBluetoothバージョンによっては、PCとmBotのBluetooth接続がうまくいかない事象が、ユーザー悩ませています。。

変化１：２０１８年秋以降、mBotのBluetoothモジュールが少し変更になった

下の画像のように、Bluetoothモジュールが変更になっておいます。多分BluetoothSIG（Bluetoothの規格を取り決める団体）による、Bluetoothのバージョン改訂に伴い、モジュールも新しくする必要があったためとみられます。

外観は違いますが、mBotのmCore挿せることには変わりがありません。

　私の場合、以前のBluetoothモジュールで問題なくPC（Bluetooth5.0搭載のPC）と接続できていたのが、新しいモジュールだと接続できなくなりました。おー、、、。 　

変化２　mBlock3からmBlock5にバージョン移行

　mBlock3をずっと使っていき、且つ、昔のBluetoothモジュールのmBotという事であれば、問題ないです。但し、昔のBluetoothモジュールのmBotでも、mBlock5に移行した場合は、mBotーPCの、Bluetooth接続が、PC内蔵のBluetoothのバージョンによっては、接続できません。理由は、mBlock５はBluetooth4.0のみのサポートの為です。私のPCの内蔵Bluetoothのバージョンは5.0でしたので、繋がりませんでした。。。およよ。。

mBotのBluetoothが繋がらない事象の対策　

　新規でmBotを購入すると仮定した場合、Bluetoothモジュールは新バージョンになります。その場合、接続可否に関しては、以下の表の通りになります。

出典：http://docs.makeblock.com/mbot/jp/?fbclid=IwAR2AjQ9L02AWPNsg-cNEFfjcmiunAElc-oSMQ-r162sqmB3bih-bBqaPnfM#method2

　上の表を見ると、PC内蔵のBluetoothを使うのは、今後は少し難しくなっていくでしょうね。

対策としては、２つがあります。

■Makeblock専用のBluetooth送受信ドングルを購入する（おすすめ）

　追加購入になりますが、これなら、どんなPCでも繋がります。ちなみに、これだと、これまでドングルなしで繋がっていたのに、Bluetoothを繋げる為だけにわざわざドングルを買うのは、損した気分だなあという感じになりそうですよね。
　ですが、このBluetoothドングルだと、ケーブルに接続しなくても、Bluetooth無線で、アップロードもできるのです！！
　これは、mBotユーザーからすると、かなりの手間が省けることになります。今まで、プログラムを書き直すために、その都度、PCのそばまでもってきて、USBケーブルに繋げていた行為が無くなるのです。
　今までmBotとPCが、ドングルなしでBluetoothで繋がっていた人でも、追加で買って絶対に損はしないと思います。日本でも、ここから購入できます。

参考記事：Makeblock専用Bluetooth受信ドングルレビュー

■PCのBluetoothバージョンを4.0にする

内蔵PCのBluetoothを活用したいという人は、ソフトウェアは、mBlock5を使い、PCのBluetoothバージョンは4.0に合わせましょう。ただ、PCのBluetoothバージョン変更をしてしまうと、mBlockを使わないときに、何か不具合が起きたりする可能性がゼロではありません。

バージョン変更の仕方

　これは、私の考えですが、mBlockとPC内蔵のBluetoothで接続した場合、PCのキーで操作は出来ますが（＝PC環境で実行したプログラムをBluetoothでmBotにリアルタイムで送信する）、ラインフォロワーセンサーなどを使ったプログラムは、PCーmBot間をUSBケーブルで接続し、プログラムをmBotにアップロードしないと上手くできません（＝PC環境でプログラムを実行して無線で送信しても、処理が追い付かずにうまく動かない）。

　従いまして、プログラミング学習をするということを目的としている場合、PC-mBotのBluetooth接続はそんなに重要ではなく、必須ではありません。

　USBケーブルでmBotとPCを繋げて、ＣＯＭポート認識し、ＰＣで作ったプログラムをmBotにしっかりアップロードするという手順の方が、重要で、お子さんでも覚えておきたい必須の作業手順だと思います。