2021年
4月実
施
1級試験
For LEGO® MINDSTORMS®
試験問題冊子
【 1級】
EV3受験用
この冊子には【知識問題】・【実技問題】
が含まれています。
次ページの試験上の注意事項を読み、解答をは
じめてください。
1.ホワイトボードに書かれている座席表の受検番号と受検票の番号が 同じであるか確認し、誤りがある場合は試験監督に申し出ること。 2.解答用紙には苗字と名前をていねいに書くこと。 3.鉛筆またはシャープペンシルで、はっきりと解答用紙に記入すること。 4.解答は、解答用紙の所定の欄に指定された通りに解答すること。 5.訂正する場合は、「消しゴム」であとが残らないように消すこと。 6.やむを得ない事情で教室の外に出たい場合(トイレもしくは体調不良) は、手をあげて試験監督の指示にしたがい行動すること。 7.試験中の私語は禁止とする。 8.携帯電話の電源は必ず切ること。 9.実技にてロボットの動きを確かめたい時は試験開始前の試験監督の 指示に従い、指定されたスペースにて検証すること。 10.試験中質問等がある場合は、その場で静かに手をあげ試験監督が来る のを待つこと。 11.検証以外で席を離れることは認めない。 12.「終了」の合図があるまでは教室の外に出ることは原則認めない。 13.試験中に緊急事態(震災など)があった場合は試験監督の指示に 従い行動すること。
第1問( 5 点)
3つの変数(a,b,c)を用意し、それぞれに(0,1,2)の値を自由に入力する。 (下のサンプルプログラムでは、全て2を入力) 下のサンプルプログラムでは、3つの条件分岐があり、はじめの2つは(a,b,c)の値が 全て「2」の時【 a = b = c = 2】 と出力される。 (a,b,c)の値が全て「1」の時【 a = b = c = 1】 と出力されるように、(A)に当ては まる条件式を記入しなさい。 (A) (A) Robot C版 Python 版第2問(5 点)
2つの変数を用意し、a には「1~15」までの整数を、b には0を入力した。 a の値を変更しながら、以下のプログラムを実行した時に、 表示される b の値が「2」になる、a の値を全て答えよ。 (補足) 以下のサンプルプログラムは、a = 3 の時であり、表示される b の値は「1」 である。 [%] 記号について:割り算の余りを求める記号です。 (計算例) 7 % 2 = 1 10 % 5 = 0第3問 ( 5 点)
以下の4つの文章はギアのバックラッシに関するものである。バックラッシに関する説明と して、 正しいものを1つ選び答えなさい。 A:ギアを2個つなげた時と、ギアを10個つなげた時ではバックラッシの影響の大きさは変わ らない。 B:バックラッシとは、ギア同士の接続部分にある隙間のことである。バックラッシが大き いほど回転の際にギアの噛み合いが悪く動作のガタツキが増える。 C:バックラッシの影響をなくすためには、ギアの回転方向を反転させることが効果的であ る。 D:バックラッシはギアの回転の速さによって決まり、速くなればなるほど大きくなる。第4問(5 点)
ロボットにタッチセンサーをつなげて、以下のプログラムを実施した。 得られたデータとして正しいものを以下(A)~(D)の中から1つ選びなさい。 ? ? ? ? (A) (B) (C) (D)第5問・6問の問題説明
以下の説明を読み次ページから始まる問題に取り組んでください。 <概要>ルーレットマシン(簡易)を作る。 3つのモーターを利用し、ボードを回転させます。 タッチセンサー①により、それぞれのボードの回 転を止め、ボードA,B,Cが止まった状態によって結果 を知らせます。 ロボット/プログラムは全て机上で作成が可能です。 問題をよく読み、指示に沿ってプログラムを作成し てください。 ボード A ボード B ボード C ① ② 第5問(30点) 採点基準を満たすようにロボットを作成しなさい。 基準は3つあり、各10点です。 第6問(50点)はプログラム問題です。課題①~⑤まであります。配点は以下の通りです。 課題①:10点 課題②:10点 課題③:10点 ※①②を実施後に取り組むことができます。 課題④:10点 ※①②を実施後に取り組むことができます。③の取り組みは必須では ありません。 課題⑤:10点 ※①②④を実施後に取り組むことができます。③の取り組みは必須で はありません。 各課題において、試技を行ってください。 各試技において、「制限時間は1分」とします。 試験官に、「試技①を行います。」などとはっきりと試技内容を伝えること。試技中は試験 官の指示に従うようにしてください。 各課題は次ページ以降にあります。 ロボット動作イメージ 画面表示第5問(全30点)
<目的> 第6問を実施するためのロボットを作成する。以下の条件のもとロボットを作成しなさい。 完成した場合、試験時間中の任意のタイミングで試験官に見せること。 <制約条件> ・ロボットのサイズは1辺30[cm]の立方体に収まり、持ち運んだり力を加えた際に容易に 壊れない事。 ・ルーレットマシンのボードA,B,Cを以下の組立書を見て作成し、3つ使用すること。 <採点基準> A:3つのボードA,B,Cが、モーターのパワー+で全て時計回りに回転すること。(10点) B:3つのボードA,B,Cの回転軸が同一平面上にあり、かつ互いに平行であること。(10点) C:タッチセンサー2つが固定され、インテリジェントブロックの画面表示が見える状態であるこ と。(10点) ×3 ×3 ×3 ×3 ×3 ×12 ×6 ボードの組立書 ×3 ×3 回転軸は平行だが、 同一平面上にない それぞれのモーターへ接続 パワー+の時の回転方向 回転軸 回転軸 回転軸<プログラム実技問題>
第6問の問題は、次のソフトウェアを使ってプログラムを作成しなさい。 ・EV3ソフトウェア プログラムは完成したことを確かめるために、プログラムを実行できます。 第6問について、担当の試験官にプログラムの実行結果(試技)を見せてください。 プログラムが正しいかどうかは、教えられませんので、結果は自分で判断してください。 時間内であれば何度でもやり直すことができます。 最後に見せた試技が判定の対象となります。第6問(全50点)
【課題①】 (10点) ボードAが回転し、タッチセンサー①を押すと停止する。 続いて、ボードBが回転し、タッチセンサー①を押すと停止、さらにボードCが回転し、タッチ センサー①を押すと停止。タッチセンサー②を押すと初めに戻るプログラムを作りなさい。 ボード A ボード B ボード C ① ② 【注意】 ボードA,B,Cの初期位置については右写真 を参照のこと。 ボードの初期位置によるズレについて細 かくは問わない。 判定を簡単にするため、プログラム開始 前に可能な範囲で手でボードを回転させ て向きを合わせること。 ボード初期配置 課題①~⑤共通 手で回して調整【課題②】 (10点) ボードAの回転に合わせて、画面の表示を以下の図の様に変更するプログラムを作りなさい。 ※ボードの回転状態は、回転センサーにより判断し90度毎に画面表示を更新すること。 また、ボードは回転の状態が判断できるスピードで回転させること。 【補足①】 画面表示については、右のプログラ ムを参照のこと。 円の大きさや、表示場所については 細かく指定はしない。 【補足②】 黄色の範囲について:初期値から90度分とする。 初期位置 角度0度 角度45度 角度90度 全て黄色 黄色 ハズレ 青色 ハズレ
【課題③】 (10点) 課題①と同様にボードA,B,Cを順に回転させて、タッチセンサー①でそれぞれの回転を止 めます。 課題①と課題②を参考に、ボードが全て止まった後、結果を画面に表示させるプログラ ムを作りなさい。結果は以下の例を参考にボードA,B,Cの状態を同時に表示させること。 画面表示:例 【試技の注意】 ・試験官がボードの色を指定するので、その通りにボードの回転を止めること。 (回りすぎてしまって、指示からズレた場合も表示結果があっていれば正解とする) 例 「青・青・青」 → 「黃・青・ハズレ」 →
【課題④】 (10点) 課題①と同様にボードA,B,Cを順に回転させて、タッチセンサー①でそれぞれの回転を止め ます。 課題①と課題②を参考に、ボードが全て止まった後に「3つのボードが全て黄色だった」 場合に音を鳴らし、それ以外の場合は音を鳴らさないプログラムを作りなさい。 試技は2回実施し、全て黄色だった場合とそれ以外の場合の結果を試験官に見せること。 【補足③】 EV3の故障などにより、やむを得ず音を鳴らすことが出来ない場合は、画面に以下のように 表示しなさい。試験官にその旨を伝えること。 「3つのボードが全て黄色」→○を表示 「それ以外」→何も表示しない 【課題⑤】 (10点) 課題①と同様にボードA,B,Cを順に回転させて、タッチセンサー①でそれぞれの回転を止め ます。 課題①と課題②を参考に、ボードが全て止まった後に以下の判定を行いそれぞれ別の音を 鳴らすプログラムを作りなさい。 試技は3回実施し、以下3つの場合の結果を試験官に見せること。 「3つのボードが全て黄色だった」 「3つのボードが全て青色だった」 「それ以外」 【補足④】 EV3の故障などにより、やむを得ず音を鳴らすことが出来ない場合は、画面に以下のように 表示しなさい。試験官にその旨を伝えること。 「3つのボードが全て黄色」→○を表示 「3つのボードが全て青色」→□を表示 「それ以外」→何も表示しない
<知識> 第 1 問: (5) 第 2 問: (完答5) 第 3 問: (5) 第 4 問: (5) <製作> 第 5 問:ロボット組立て(30) 採点基準( A ・ B ・ C ) を満たすロボットを製作した。 <プログラム> 第6問 (50) 【課題①】(10) 【課題②】(10) 【課題③】(10) 【課題④】(10) 【課題⑤】(10) 動作の確認:必ず試験官に見せてください。
/
50
小計/
30
小計/
20 小計/
100
合計受検番号:
氏名:
a == b == c == 1 もしくは、 a* b * c == 1 4,6,8,10,15 B A第5・6問の
採点の手順は次ページから
知識問題解説は、
最後へ
×3 ×3 ×3 ×3 ×3 ×12 ×6 ×3 ×3 回転軸は平行だが、 同一平面上にない それぞれのモーターへ接続 パワー+の時の回転方向
第5問(全30点)
<目的> 第6問を実施するためのロボットを作成する。以下の条件のもとロボットを作製しなさい。 完成した場合、試験時間中の任意のタイミングで試験官に見せること。 <制約条件> ・ロボットのサイズは1辺30[cm]の立方体に収まり、持ち運んだり力を加えた際に容易に壊れない事。 ・スロットのボードA,B,Cを以下の組立書を見て3つ使用すること。 <採点基準> A:3つのボードA,B,Cが、モーターのパワー+で全て時計回りに回転すること。(10点) B:3つのボードA,B,Cの回転軸が同一平面上にあり、かつ互いに平行であること。(10点) C:タッチセンサー2つが固定され、インテリジェントブロックの画面表示が見える状態であること。 (10点)ボードの色違いは可。
ただし、両面同じは判
別が難しくなるので極
力避けること。
<試技上の注意点> ・【課題①】から【課題⑤】まで、机上での試技となる。 →試験会場の状況に応じて、試技場所を指定してもよい。 ・各課題毎に、一つのプログラムで試技を実施すること。 課題①について 指示通りにスロットマシンが動作しているかを確認する。 2周程度実施して、動作が確認できれば正解。
①
②
③
タッチセンサー①を押すと、①→②→③の順に 回転する。 タッチセンサー①を3回押した時点で全て停止 しており、タッチセンサー②を押すと再度①が回 転し始める。 課題②について 指示通りにスロットマシンが動作しているかを確認する。 2周程度 ボードAの回転と画面表示を確認して、正しい動作が確認できれば正解。 ボードの回転が速くて判別しにくい場合は、少しスピードを緩めてもらいましょう。 3種類(4つ)の表示が順番に変わっていくことを確認する。2回実施し、全ての記号が正しい位置に表示されれば正解。 試験官の指示通りにボードを合わせられなくとも結果があっていれば正解として良い。 ※十分スピードを下げれば狙ったとことで止めることができる。 課題④について A:黄色が3つそろっている時 → 音を鳴らす B:それ以外 →ならさない 2回実施。それぞれ確認し、結果が確認できれば正解。 課題⑤について A:黄色が3つそろっている時 → 音(A)を鳴らす B:青色が3つそろっている時 → 音(B)を鳴らす B:それ以外 → 音(C)を鳴らす 3回実施。それぞれ確認し、結果が確認できれば正解。