サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト

大阪工業大学工学部ものづくりセンター

作って学ぶ回路と機構 自律ロボット製作に挑戦

講習では目標到達点として自律型ロボットに実行させる「2050年宇宙の旅」と題する次の課題を与えました。「ロボットは惑星探査機である。惑星表面に謎の光る物体が発見された。これを採取して宇宙船まで運べ」。
課題を実行するフィールドには開始地点から地面に線を引いてあり、反射光センサを利用しライントレースをして走行します。「光る物体」からの光を検知できる位置まで進むと、次に「光る物体」からの光誘導で接近します。「光る物体」をアームとハンドでつかみ上げ、宇宙船と設定した場所まで再びライントレースで移動させます。

AD130031-photo-2013-1.jpg 「光る物体」はロボットに搭載したセンサで検出可能なパルス赤外線を発します。
ロボットには反射光センサも搭載し、このセンサは電子部品をはんだづけして生徒が組み立てます。この過程で光や色の性質やセンサ回路の動作を講義や実験で学びました。


AD130031-photo-2013-2.jpg ロボットにはアームとハンドの機構も搭載しており、生徒が組み立てます。モータの性質や使い方も学習しました。


AD130031-photo-2013-3.jpg 課題の一連の動作を実行するためプログラミングを行いますが、生徒の間には経験の差があるため、言語の講習を避けて、あらかじめ見本のC言語プログラムを用意し、プログラムの流れを理解していきながら各マシンに合わせてパラメータを調整します。現実の物体を制御するため物理的制約を感じながら問題を解決していきました。


AD130031-photo-2013-4.jpg 外部発表会は、小学生から高校生が集まるロボット競技会場で行いました。企画紹介の後、来場者が見守る中、受講生全員が作品ロボットで課題を演示しました。また、成果を口述と掲示で発表もしました。