①研究の背景
課題研究で12月に行われる高校生ロボット競技大会に出場するための自立制御ロボットの製作に取り組んでいる。
ロボットの製作に取り組むことで、ものづくりへの興味と感心を高めることを重点に置いている。
ロボット競技大会とは、ロボットを用いて３分以内に特定の場所に置かれているブロックをどれだけ多く決まった場所にある置き場に置くことができるかを競う大会。
運ぶブロックは発砲スチロール製のブロックを使用する。
自立制御ロボットとは、人間が操作をすることなくロボット自身が自分で判断をして行動するロボットのこと。
②仮説と狙い
ロボットには様々な種類のセンサが使われている。
そこで自分たちが製作しているロボットにはどのようなセンサが使われている、調べた。
ロボットにおいてセンサはロボットの異常を検知したり、位置情報の把握をしたりするのに大切な役割を持っている。
センサについて調べようと思ったわけは、センサの知識を深めることができれば自分の新たな知識として自分のスキルアップ向上につながると思ったからである。
③研究内容
研究をしていく過程として、まず多くあるセンサの特徴をまとめそこから自分たちのロボットで使われているセンサを考察していく。
光センサというものがある。
光センサとは光の強弱を検知して電気の信号に変換するセンサのことをいう。
この光センサは、ロボットがブロックやブロックを置く場所の前まで進んできたとき台とロボットとの影を検知してロボット自身の位置を把握する役割を持っている。
④技術的知識
センサを動かすためには、センサへプログラムを書き込む必用がある。
書き込むプログラムはプログラミング技術や実習の授業で習ったC言語というプログラム言語を用いる。
プログラムを書き込む際にはマイコン実習で使ったHEW＝統合開発環境というソフトを用いる。
書き込んだあと、センサが実際に正しく動作するかチェックする。
動きを検証している中で問題が発生することはあたりまえである。
そこで修正・改良を重ねていくことでロボットの動作の精度向上につなげていく。
私たちのチームはセンサの動作の確認からセンサの修正・改良をして正しく動作させるまでにかなりの時間を要してしまった。
原因としては修正をするためには何をしていいかもわからず、やみくもにプログラムや配線を見ていただけだったためである。
やるべきことは正しく動作しない根本原因を追究することだった。
チームのメンバーとコミュニケーションをとり、原因を追究することができたのでロボットの腕と足にあるセンサは正しく動作するようになった。
⑤これからの取り組み
まだプログラムになかなか手がつけられていないのでセンサのプログラムを含めたプログラム全般の可読・改良をしていく予定。
また光センサ以外にも自分たちのロボットには加速度センサなどがついているので光センサ以外のセンサの確認もしたいと思う。
そして問題点が発見されれば、問題の原因の追究をする。
原因の追究をすることはとても大切。間違った解釈のまま問題が修正されても次にまた同じような問題が発生したとき、追究が適当だとその問題の解決に不要な時間をようしてしまうかもしれないためである。また、自分の知識としても身につかない。
問題の原因の追究をして修正箇所と、どのように修正したらよいかわかったら随時修正していく。
⑥まとめ
まず10月のロボット大会の練習会までにロボットをおおむね完成させることを目指す。
そのためには夏休みも学校に来て製作を続けなければならない。
ものづくりは一朝一夕でできるものではない。
なかなか思うようにいかないことも多い。
しかし、諦めずに製作を続けることでものが完成した時の喜びはとても大きいと思う。
また自分自身のものづくりに対する意識の変化にもつながる。
12月の大会ではブロック１２個をすべて運んで優勝することを目標にしている。
後悔のない思い出に残る課題研究にしたいと思う。