理工学部SPP

高校SPP写真

歩行ロボットを生徒全員がそれぞれが1台製作し、プログラミングにより、歩行ロボットの制御を行ないました。

高校spp1

本校では昨年度に引き続き日本大学理工学部精密機械工学科のご協力を得て、サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(以下SPP)を実施することになりました。

今回は高校1年生を対象に「歩行ロボットとそのプログラミング」という講座が計画されました。日本大学理工学部で開発が進められている、歩行ロボットや 小型飛行ロボットの動作実験を通じてその動作原理や仕組みを学ぶと共に、ロボット設計のための物理計測や動作解析、様々な機構についても解明してゆく予定 です。

日本大学理工学部船橋校舎
『理工学部未来博士工房』
第1回 高校1年生 26名

第1回の講座では、社会の様々な分野で役立てられているロボットシステムの仕組みや構成要素について、特に物理の単元にあるモータやサーボモータを中心 に解説する。そして参加者の理解度や興味対象についてヒアリングを行った後、プチロボットMS5の製作に入る。実際に物を手にとって触れ、小さいねじを外 したり組み立てることにより、ものづくりの大変さとネジをまわすときの感覚やドライバーによる作業を体験させる。また、前もって十分に組み立てマニュアル を熟知させてから始めるのではなく、試行錯誤をさせ精密機械工学科3年生(本校の卒業生5名)に質問していくような形式をとって進めていった。ロボットの 仕組みの修得を促す。ある程度形になるところまで進ませ、達成感も得ていた。

青木先生(精密機械工学科教授)より、基本的なロボットシステムの動作原理と機構について話があり、いきなり4足ロボットの製作が開始しされました。生 徒たちは青木先生からの指示に熱心に聞き入り、別世界に突入したように集中して作業をしていました。非常に小さなねじが多数あり、最初は苦戦していました が、生徒たちは順応性が早く精密ドライバーを使いこなし、予定よりも早く本日の目標である組み立てまで終わりました。 最後に、次回の回路の製作と動作確認についての説明があり、感動の体験が終わりました。

2008年 高校spp2

日本大学理工学部船橋校舎
『理工学部未来博士工房』
第2回  高校1年生 26名

第2回目は、基本的なロボットシステムの動作原理と機構について理解を深めるために、4足ロボットの製作を行い、1、ロボット歩行動作の原理、2、走行に必 要なサーボモータ制御の方法、さらに、3、歩行や特定の動作をするためのプログラミングを通じて、ロボット設計に際して必要な基礎知識を体験的に学ぶ。講座 の最後に動作機構の調整についてのコメントし、疑問点の質疑応答を行う。

第1回の続きから始まり、すでに配線まで終わった生徒やまだロボットの足を付けていない生徒もいるという状態スタートしていった。

理工学部の青木先生か ら、使用できるコンピュータの数が全員分ないので作業の進行状態に応じて随時コンピュータでプログラミングを行っていくことになった。早く進んでいた生徒 でも、いざ動作確認を行ってみるとサーボの初期設定の位置がずれており、ネジをはずして再調整する生徒もかなりいた。
2回目ということで生徒たちも時間配 分を考え、自分のペースでゆったりと進んでいった。サーボモータが焼ききれないようにとの注意があり、全員がロボットを持ち帰り各自のコンピュータで動作 のプログラムを作ることになった。

また、文化祭でのspp「ロボット競技会」の種目の企画を第3回目までにプリントにまとめ、 発表することになった。

2008年 高校spp3

日本大学理工学部船橋校舎
『理工学部未来博士工房』
第3回 高校1年生(男子19名・女子7名)

第3回目は、ロボットのいろいろな動作のためのプログラミングを行うことが主眼であった。

各自パソコンに向かいアドバイスを受けながら、思い通りの動きをロボットにさせるべく、プログラムを作成していた。 前回、ロボットを各自持ち帰っており、この段階ですでにプログラムを済ませ各自のメモリーに保存し終わっていた生徒が多かった。ロボットにダンスをさせて いる生徒や、歩行がうまくいかず細かく調整をしていた生徒もいたが、多くの生徒が規制のプログラムをみたり、見よう見真似で試行錯誤をしているうちにプロ グラムに慣れていった。
その習得の速さは、TAも驚くほどで、本校生徒のセンスの良さが光っていた。

後半には文化祭で行われるロボット競技会についての案が、班ごとに発表され、1、 綱引き 2、 ロボットダンス(音楽は各自用意) 3、 障害物競技 4、 サッカーPK戦 5、 短距離走の5種目に決まった。

教授も「案が乏しい時のためにと、いくつか提案しようと用意してきたが、皆さんの発想のほうが上を行っているので、不要でした!」と褒めてくださいました。 最後にTA(本校の卒業生)から一言ずつ言葉をいただき、9月の文化祭に向けて頑張っていくことを確認し、散会となった。