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前回はこちらです
この章では、生成AI（Generative AI）を使って、PoliviaBotのプログラム開発を効率よく進める方法を学びます。
生成AIは「答えを全部作る魔法」ではなく、アイデア出し・コードの下書き・エラー原因の推定・改善案の提案を手伝ってくれる“相棒”です。
1 生成AIとは
生成AIは、文章・コード・画像などを作れるAIです。
プログラミングでは主に次の用途で役立ちます。
- コード例の作成（たたき台）
- エラーの原因の推定と修正案
- 説明をやさしく言い換える
- 改良案の提案（もっと安定に、もっと賢く）
- 実験の手順（何を計測すればよいか）
ただし注意点もあります。
- 間違ったコードも平気で出す
- あなたのロボット固有の配線や仕様は知らない
- 動作確認は必ず人間がする必要がある
なので、生成AIを使うコツは
「AIに渡す情報を増やす」「小さく試す」「結果をフィードバックする」です。
2 PoliviaBot開発での“正しいAIの使いどころ”
PoliviaBotのような実機ロボット開発では、次の3段階でAIが特に効きます。
(1) 仕様整理（AIが得意）
例：
- ピン配置
- センサの種類
- 目標動作（ライン追従、停止、回避）
(2) たたき台コード（AIが得意）
例：
- モータ制御関数
- センサ読み取り
- if文分岐
- 状態機械（FSM）
(3) 動かなかったときの原因切り分け（AIが得意）
例：
- エラーメッセージの読み解き
- どこにprintを入れるべきか
- 電源や配線の可能性のチェックリスト
3 生成AIに渡すべき情報テンプレ
AIに聞く前に、以下を貼ると精度が一気に上がります。
ハード情報
- マイコン：Raspberry Pi Pico W / MicroPython
- モータ：GP0–GP3（左右＋/−）
- 超音波センサ：GP6(Sonar_E)/GP7(Sonar_T)
- ラインセンサ：GP26/27/28（ADC）
- スイッチ：GP13/14
- LED：GP11/12
- SSD1306：GP5 (I2C0 SCL) GP4 (I2C0 SDA)
- 目標：例「円形コースを安定して周回したい」
制約
- PWM周波数
- 速度の範囲
- センサは2値に近い（白/黒のみ）
今のコード（全部 or 問題の部分）
実際の症状
- 例「全部白で止まる」「出口で首振り」
実測値（あれば）
- 白≈100、黒≈4000 など
4 良いプロンプトの型（初心者向け）
生成AIへの指示文（プロンプト）は、次の順にすると通りやすいです。
プロンプトの基本構造
- 目的（何をしたいか）
- 環境（Pico W / MicroPython / ピン配置）
- 現状（今のコード、どこまで動くか）
- 問題（何が困っているか）
- 出力形式（全文コードが欲しい／差分だけ欲しい／解説も欲しい）
5 すぐ使えるプロンプト例（PoliviaBot用）
例A：まず動く“最小コード”を作らせる
Raspberry Pi Pico W（MicroPython）でPoliviaBot UMEを動かしたい。
モータはGP0=Motor_L+, GP1=Motor_L-, GP2=Motor_R+, GP3=Motor_R- をPWMで制御する。
まずは「前進2秒→停止2秒」を繰り返す最小コードを、配線確認用に作って。
初学者向けにコメント多めで。
例B：ラインセンサのしきい値決めを手伝わせる
ラインセンサはGP26/27/28（ADC）で読み取る。
実測で白は100前後、黒は4000前後の2値っぽい値しか出ない。
しきい値を自動キャリブレーション（白10回、黒10回平均）で決めるコードを作って。
Thonnyで実行して数値が分かるようにprintも入れて。
例C：現象を伝えて改善案を出させる（首振り対策など）
円形コースのライントレースは動くが、見失い時に首振りが大きい。
3センサは2値で、パターンは000/010/100/001が多い。
「最後に見えた方向」を記憶して探索する方式にしている。
首振りを減らすために、探索の強さや時間を段階的にする改善案を出して。
できればコード全文も。
例D：エラーの質問（ログの貼り方も）
次のMicroPythonエラーが出た。原因と直し方を、初心者向けに説明して。
さらに、同じ種類のミスを防ぐためのチェックポイントも箇条書きで。
（ここにエラー全文を貼る）
6 “AIで開発する”おすすめ手順
ロボット開発は一気に作ると壊れます。AIと進めるなら、次の順番が安全です。
ステップ1：動作確認用ミニプログラム
- LED点灯
- スイッチ読み取り
- モータ単体テスト
- センサ値print
ステップ2：部品を関数化して再利用
drive_lr()read_line()stop()
ステップ3：合体しても動くようにする
- センサ → 判定 → モータ
- 止まったら
print()で原因を見える化
ステップ4：高度化は「1つずつ」
- 見失い探索
- ヒステリシス
- 交差点判定（必要なら）
7 AIを使うときの注意
生成AIは便利ですが、ロボットでは特に以下に注意します。
- ピン番号の勘違い（GP0〜GP3など）
- 電源、回路問題
- PWMの範囲（duty_u16は0〜65535）
- sleepが長すぎると制御が遅れる
AIのコードは必ず
- 最初は“止まる”動作から試す
- すぐに停止できるようにする（緊急停止）
- 実験は短時間で繰り返す
課題 14
AIに「モータテストコード」を作らせて実機で確認する
- 前進・後退・左旋回・右旋回・停止を各1秒ずつ
- 実行結果を観察し、
- 左右が逆なら配線か符号をどう直すか
- 回らないならどこを疑うか
をレポートにまとめる
解答例（レポートの書き方例）
- 左右が逆 →
drive_lr(ls, rs)のls/rsを入れ替える or 配線を入れ替える - 片側だけ回らない → PWMピン/はんだ/モータ端子/ドライバICの故障を疑う
- 両方回らない → 電源、GND共有、PWM初期化を疑う
課題15
テーマ
PoliviaBotを“システム”として拡張せよ。
次のうち、2つ以上を必ず組み合わせること。
- センサ（ライン / 超音波 / スイッチ）
- 出力（モータ / LED / OLED / ブザー / WiFi）
- 状態表示（画面 / シリアル / Web）
例
- 自動駐車ロボット
ラインで走行 → 障害物検知 → 停止 → OLEDに「PARKED」表示 - 巡回ロボット
1周するとLED色変更 → 3周で停止 → WiFiで状態送信 - スマート誘導ロボット
スイッチで目的地選択 → ラインで移動 → 超音波で安全停止
成果物
- システム構成図（ブロック図）
- 状態遷移図
- 動作デモ
- AIをどう使ったかの記録
- 最初のプロンプト
- 修正したポイント
- AIが間違えた部分
評価観点
- アイデアの独自性
- センサと制御の関係が論理的か
- AIを“道具”として使えているか
参考 PoliviaBot 生成AIプロンプトシート
このシートは、生成AIに正確で実機向けのコードを出してもらうための“設計情報入力欄”です。
まず【システム仕様】を教えてから、下の【目的別プロンプト】を使ってください。
システム仕様（ここを必ずAIに貼る）
【ロボット】PoliviaBot UME
【マイコン】Raspberry Pi Pico W
【言語】MicroPython
【ピンアサイン】
モータ
- Motor_L+ : GP0 (PWM)
- Motor_L- : GP1 (PWM)
- Motor_R+ : GP2 (PWM)
- Motor_R- : GP3 (PWM)
ラインセンサ（アナログ）
- Line_L : GP26 (ADC0)
- Line_C : GP27 (ADC1)
- Line_R : GP28 (ADC2)
超音波センサ
- Echo : GP6
- Trig : GP7
サーボ
- Servo1 : GP8
- Servo2 : GP9
- Servo3 : GP10
デジタル入力（プルダウン抵抗あり）
- Switch1 : GP13
- Switch2 : GP14
LED
- LED1 : GP11
- LED2 : GP12
I2C
- SCL : GP5
- SDA : GP4
OLED
- SSD1306 (128x64, I2C, addr=0x3C)
【電源】
Pico WはUSB給電
モータは別電源、GND共通
【センサ特性】
ラインセンサはほぼ2値
白: 約100前後 / 黒: 約4000前後
【制約】
PWM duty_u16 = 0～65535
PWM周波数 = 1000Hz目的別プロンプト集
モータテスト
上記仕様のPoliviaBotで、
前進→停止→後退→停止→左旋回→停止→右旋回→停止
をそれぞれ1秒ずつ行うMicroPythonコードを作ってください。
・GP0～GP3のPWMを使うこと
・初心者向けにコメントを多めに
・安全のため起動時は必ず停止状態にしてくださいOLED表示テスト（SSD1306）
SSD1306 OLED（I2C, 128x64, addr=0x3C）を使い、
1行目に "PoliviaBot"
2行目に "OLED TEST"
3行目にカウントアップ数字
を表示するMicroPythonコードを作ってください。
I2Cピンは
SCL=GP5, SDA=GP4
です。ラインセンサ＋OLED可視化
ラインセンサ（GP26,27,28）を読み取り、
OLEDに以下の形式で表示してください。
L: ####
C: ####
R: ####
白/黒判定も表示し、
例：
L: 120 (W)
C: 4021 (B)
R: 110 (W)
のように見えるコードを作ってください。状態機械（FSM）設計
PoliviaBotの動作を
FOLLOW（ライン追従）
AVOID（障害物回避）
STOP（停止）
の3状態で設計してください。
超音波距離が15cm未満でAVOIDに遷移、
回避後はFOLLOWに戻る構造にしてください。
状態遷移図の説明と、
MicroPythonの実装コード全文を出してください。トラブルシュート用プロンプト
次のMicroPythonエラーの原因と対処法を、
PoliviaBotの構成を前提に説明してください。
【エラーログ】
（ここに全文を貼る）
また、
・配線
・電源
・ピン設定
・ライブラリ
の4観点でチェックリストも出してください。次回はこちら
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