第４回・ライントレーサ製作実習(1)
*アクリル板とポケコンケースの加工・ギアボックスの作製*
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県立磯子工業高校にて、同校電気科の先生方（佐々木先生、日置先生、内田先生）のご指導のもと、ライントレーサの製作に取り組みました。 |
次にボール盤を使っての穴あけです。最初はどきどきなんですが、慣れてくると大丈夫！ |
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ギアボックスの組み立てはプラモデルのようで、さすがに経験者は早いです。 |
基盤のカットをします。バンドソーの扱いも多少慣れてきたかな。 |
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第５回・ライントレーサ製作実習(2)
*制御基盤の作製（ハンダ付け）*
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午後は制御基盤の作製ということで、先生にハンダ付けのコツを教わりながら、
まず練習。 |
そして小さい方の基盤（ポケコン接続側）に11Pコネクタのハンダ付け。 |
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| 次は制御基盤の方へ、ＩＣ、集合抵抗、ソケット、抵抗、電解コンデンサ、ＬＥＤをハンダ付けしていきます。 極性のあるものは、向きに気をつけて・・・。ＬＥＤの付け方に個性が表れているようです。 |
暑い中、細かい作業の連続でしたが、全員時間内に完成、続きはまた明日。 |
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第６回・ライントレーサ製作実習(3)
*ライントレーサの組み立て*
| 磯子工業高校の桐野教頭から、「工業高校ならではに授業を是非体験していってください。」と激励を受けて今日の授業が始まりました。 |
ライントレーサの組み立て、まずは大小の基盤をケーブルでつなぎます。 |
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| ギアボックスをアクリル板に取り付けますが、これがとても細かい作業なのでなかなか大変！ |
先生にも手伝ってもらいながらネジをとめていきます。 キャスター、電池ボックス、基盤、ポケコンカバーも取り付けて完成です。 |
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| ポケコンに、BASICによるモータ出力プログラムを入力しています。これを動かしてモーター出力の確認をします。回転の向きが逆になっている場合は修正します。 |
第７回・ライントレーサ製作実習(4)
*プログラムの学習*
| 午後は、コンピュータ教室での講義です。 ４つあるセンサーの白黒の判定を４ビットの数値に置き換え、出力についても２つのモーターをそれぞれ前進後進の２方向で４ビットの数値で表現するという話でした。プログラム中に出てくる数値の意味がこれでわかりました。 |
Ｃ言語の特徴についての話の後、具体的に”直進してセンサーが白をひろうと止まる”プログラムの説明を受けています。 |
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| Ｃ言語によるプログラムの入力です。コンパイルをしてエラーがないことを確認。 |
コースの上で実験。ちょっとどきどき・・・・・大丈夫きちんと動いてにっこりです。 |
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| ”直進してセンサーが白をひろうとバックする”にプログラムを変更。動作テストです。 |
第８回・ライントレーサ製作実習(5)
*プログラムの学習*
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センサーからの入力と、モーターへの出力を再度確認しました。 |
センサーの感知パターン別にモーターの動きを指示していきます。 |
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| プログラムをどう改良すれば、よりスムーズな動きになるのでしょうか？ 考え中。 |
ラインの上をトレースするようになりましたが、ゆれが大きく動きに無駄が多いようです。 |
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| プログラムを修正したらコンパイルして走行実験。その結果を見て更に改良していきます。 |
第９回・ライントレーサ製作実習(6)
*まとめ*
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どこがおかしいのかなあ？ |
センサーがきちんと機能していないのかなあ・・・？ |
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| ライントレーサ本体を調整中です。 |
「タイムトライアル ３：００開始」と黒板に予告。 |
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タイムトライアル開始。コースを１周するのに要する所要時間を計ります。
ほとんどの生徒が基本プログラムを改良し、スムースなライントレースを見せ、２分台前半の記録で優勝争いが行われました。 磯子工業高校電気科の先生方、３日間本当にどうもありがとうございました。
コースを背景に最後の記念写真。 |
* 生徒の感想 *
- 最後にうまく走らなかった。どうやらプログラムがおかしかったらしい。やはりプログラムはむずかしかった。
- プログラムは楽しくできた。基礎はできたけれど、応用がどうしてもできなかった。プリントどおりではどうしてもいやなので、自分なりのプログラムを全体の1/2ぐらい変えたけれどだめだったので、授業はこれで終わりだが家でもう少し考えてみようと思う。
- プログラムが意外に大変だった。でもちゃんと走れてよかったし、面白かった。
- 最初はなかなか苦戦しました。最終的にはきちんと動いたので良かったです。間違ってはいけないプログラムは大変難しかったです。けれどもとても楽しかったです。
- ライントレーサは残念ながら自分のプログラムで動かなかったけれど、３日間を通して貴重な体験ができてよかった。
- プログラム学習はすごく難しくて理解が追いつかないところもありましたが、先生方がいろいろなところでアドバイスや手助けをしてくれたおかげで何とか理解することができました。少しだけ遅れ気味だったのですが、その時々に先生方の助けがとてもありがたかったです。
午後は基本のプログラムをもらい自分達でそこから改良を加えていきました。最初の方は全然うまく動きませんでしたが、悪いと思うところを直してもう１度挑戦したら何とか上手にいったので、とても感動しました。そして最後のタイムトライアルで好成績を出すことができてよかったです。
- あまり早くは走らなかったけれど、とても楽しかったです。
- 今日は工業高校での最後の実習だし、せっかくお邪魔させていただいて教えてもらっているので、きちんと納得のいく形で終了することができるといい、と思いながらやっていました。自分なりに３日間のまとめができたと思っています。
私は工業関係のことにたずさわろうとは全然思っていませんが、今回学んだことが少しでもなにかに役立てばいいと思っています！
３日間という短い時間でしたが、とっても密度のある３日間でした。むずかしかったけれど、楽しかったです。３日間ありがとうございました。とっても勉強になった気がしています。
第１０回・まとめ
*まとめ*
ライントレーサを実際に製作をして制御するという実習を含めて、
ロボットに関する学習のまとめとして、以下の内容について記述してもらいました。
- 将来、どんなロボットが開発されることを期待しますか？ また、ロボットと人間が共存する理想的な未来の姿を描いてみてください。
- ロボットが社会に果たす役割や意義について、どう考えますか？
- ロボット開発、研究において、これからどんな問題が生じてくると思いますか？
１については、
「高齢化社会を迎え、やはり介護ロボットは絶対に必要だと思います。
もちろんあまりにも機械的な見た目ではなく、人間、ペットに似ているとよいと思います。」
「今、一番切実だと思うのは、医療と老人介護だと思うので、その分野を中心に開発してほしいと思います。・・・中略・・・ そして、私達人間は、そんなロボットに『ありがとう』と心から素直にいえるようになっていることを望みます。」
２については、
「人間のサポートがロボットの一番の目的だと思う。」
「人にもできることをロボットがするよりも、ロボットにしかできない作業を考えて、
人の役割とロボットの役割を分けたほうがよいと思います。」
「ロボットと人間のお互いの長所がきちんと歯車みたいにかみ合えば、必然的に役割や意義が見えてくると思う。
ロボットの役割は、今は人の手助けのみだが、いずれはドラえもんのように一緒にいてあたりまえというときがきてほしいと思う。」
３について、
「戦争など争いごとに使われてしまう可能性があると思う、人間の悪意に使われることを懸念します。」
「ロボットのエネルギー問題や、ロボットに感情が必要かとか、ロボットを使った犯罪などの問題が生じると思います。」
「人をやることをロボットがやってくれるのはとても便利でいいのですが、
反面、職をなくす人や、ロボットに頼りきりで何もできない人がでてきてしまうのではないかと心配です。」
ロボットの活躍に大きな期待感を持つとともに、
そう遠くはない将来に実現するであろうロボットとの共存社会への懸念も
きちんと考えていかなければいけないと思います。
* 生徒の感想 *
そして最後に、この科目の学習を終えての感想を書いてもらいました。
- 磯子工業高校での授業は楽しいしためになりました。
物を作りながら学んでいくのは、ただ講義を受けるだけよりも
はるかに頭に入ってくるし、何よりも楽しいと感じることができました。
ライントレーサを組み立てて、完成したこと、自分達でポケコンに入力してその通り動いたこと、
先生の話などすべてが新鮮で楽しかったです。
この夏のとても良い思い出となりました。楽しかったです。
- 疲れもしましたが、結構楽しくできたので良かったです。
ロボットや機械について、いろいろ学べたので、ためになりました。
- いろいろとロボットのことを勉強できてとてもよかった。でも、ロボットは思っていたよりもずっと奥が深いし、むずかしいと思いました。
- いろいろなことを学んだ。プログラムを知らないで大学に行くよりも、
多少なりとも知っている方がいいと思うので、とてもよかった。
- ロボットを作ることの難しさ、楽しさを学べて楽しかったけれど、まだまだ
わからないこともあるので、もっとこういう授業があるといいと思いました。
- 結構おもしろかった。ロボットに興味がある人は是非やってみるといいと思います。
- 磯子工業高校に行って新しいことを学んだこと、とても新鮮に感じられました。
作る、創造するということを自分の目標にしていきたいと思います。
- 短期間のあいだにいろいろなことを見たり、聞いたりして、とても濃密な 時間だったと思います。疲れたり、イライラしたり、楽しかったり、おもしろかったり、うれしかったりした１週間でした。
* さいごに *
最初にこの科目を構想したのは３年前でした。ヴァーチャルではない実体のあるものを
制御することのむずかしさと、おもしろさを生徒たちに体験してもらいたいと思ったのが最初です。
磯子工業高校電気科のみなさんには本当にお世話になりました。本校の依頼を快くお引き受けいただき、
事前の準備＋３日間にわたってご指導をいただきました。まさに磯子工業高校のご協力がなければ、この科目は成立しなかったわけです。改めてこの場を借りて感謝の意を表したいと思います。どうもありがとうございました。
生徒たちも暑い中、よくがんばっていたと思います。
最終日、やり遂げた自信のようなものが彼らの表情の中にこころなしか感じられ、
大変うれしく思っています。
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