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千葉県立柏の葉高等学校千葉県立柏の葉高等学校
(ちばけんりつかしわのはこうとうがっこう)
 
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平成21年度 ロボット講座

平成21年度の活動の様子を紹介しています。

>>平成25年度の様子はH25年度の活動・様子のページをご覧ください 
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>>平成23年度の様子はH23年度の活動・様子のページをご覧ください
>>平成22年度の様子はH22年度の活動・様子のページをご覧ください

09/10/13 第4回ロボット講座

第4回 ロボット講座

  ~モーションを設定する~

 前回ではスプリングワッシャーをネジに組み込まなかったことによるネジのゆるみなどが発生し、それらの対処に時間をとられてしまいました。今回は、第3回の講座では果たせなかったロボットの完成を目指します。
 さっそく一年と二年生ごとにそれぞれ作業に入っていきます。一年生は前回までで、光や音などのセンサまでを取り付け、ネジなどの増し締めを、二年生はロボットの股の間接を増やすため、サーボモータの取り付け(前回の続き)から作業を開始します。
  
  

 作業も順調に進み、センサまでを各ロボットに取り付け終わると、ここでロボットコンテストのルール説明が入りました。ロボットコンテストでは5つのイベントを行うとのことです。提灯を用いてのお祭りパフォーマンス、創作によるロボットデモンストレーション(ダンスや漫才など)、ビーチフラッグ、サッカーPK戦、ロボットリレーと、様々です。
 
  

 コンテストのルール説明を終えると、当日、イベントで使うモーションの設定をしていきます。時間による制限もあったため、今回はPK戦で使うモーションだけを完成させます。まず始めに行うことはロボットの初期値(スタンダードポジション)を決めることです。各関節の役割を担うサーボモータに一つ一つ細かく値(角度)を入力していきます。この初期値設定を終えてようやくPK戦のモーション設定に入っていきます。最初はボールを蹴る側の足をただ振り切るだけでした。もちろん重心が接地側の足に乗っていないので、すぐ倒れてしまいます。このように、最適なモーションを見つけるためには度重ねて実験をしなければいかず、このことを実際の研究現場ではトライアンドエラーと呼ぶそうです。足を振り切る前に、重心を片足に乗せるように設定し直し、その後で、足を振り切ります。これでうまくいくように思えましたが、今度は振り切る足のかかとが地面と擦ってしまい、その衝撃で倒れてしまいます。この後も何度もトライアンドエラーを繰り返し、最終的には、振り切る足のスピードをゆっくりにしてあげれば倒れなくなることを発見し、そのモーションを採用しました。イベントで使う残りのモーション設定は各自生徒たちで放課後などの時間を使い行っていきます。
 
 

 ここまでで4回に及ぶ今年のロボット講座は終了します。仲間たちと意見を出し合い、より良いものをみんなで作っていくという経験、また精密機械であるロボットという教材を通して得た知識等、たくさんのものを学んでもらえたと思います。
 
  
 

09/09/29 第3回ロボット講座 

第3回 ロボット講座

「音と光のセンサを取り付け」


 7月の第2回ロボット講座に引き続き,第3回のロボット講座が行われました。
 今回の目標は第2回までに形にしたロボットにセンサーを取り付け,音,光などを感知し動くように設定し,最終的にロボットどうしで握手をできるようにすることです。
 
 第3回の内容の説明を終え,実際に作業に移ります。1年生と2年生で製作の進度が異なり,1年生はロボットの腕の分の取り付けから,2年生は早速センサの取り付けから始めました。説明書とにらみ合って、どの線がどこに繋がるかと配線に真剣に取り組んでいます。取り付ける配線もかなり多く,いろいろな可動部と配線が干渉してしまうなどの問題もあり,とても苦労している様子でした。一通りセンサをつなぐと,生徒の声や光にロボットが反応し,動くようになりました。

  
 
 次に1年生、2年生ともにセンサを取り付け、可動部の設定に移ります。ロボットに取り付けたセンサは各可動部の角度が何度であるかをすべて読み取り,ロボットが左右対称になるように調整していきます。しかし、2年生のロボットの胴体と片足のネジの組みつけが甘く,緩んでしまうため調整ができないことがここで分かり,仕方なく分解をしてネジを組み付け直しました。一年生も可動部の配線の誤りなどが発覚し,修正することとなりました。これらの修正に思いのほか時間をとられ,今回はここまでで終了となりました。
 
  

 次回のロボット講座は10月13日に行う予定です。11月1日のロボットコンテストの参加を目指し,生徒たちはがんばっています。

09/07/08 第2回ロボット講座

第2回ロボット講座の様子第2回 ロボット講座

『パーツつなげる~プログラミング』

 
 7月8日に第2回目のロボット講座がありました。
 前回の宿題であったロボットのデザインは,6月末に教授宛にお送りしてあります。今回は,そのデザイン画を元に必要なパーツを持ってきてくださいました。
 デザイン画を基にして,組み立て開始です。助手の先生方が1・2年生それぞれについて下さり,丁寧に説明してくださいます。
 1時間ほどで,腕と胴体ができあがっていました。
 昼休みが終わると,また集中してまもなく足などの部位も完成。次に部位同士をコードでつなげます。
 
説明の様子(1年) 説明の様子(2年) 間違えないように作業します
 
 先生からは,コードをつなぐ順番に気をつけるように注意がありました。生徒たちは,慎重に注意深く作業を進めていったようでしたが,サーボモーターの基準位置をあわせるのに四苦八苦し,結局先生の手をお借りした場面も多くあったようです。
 
足ができました! 慎重に組み立てます コードを間違えないように・・・
 
 つなぎ終わると,いよいよ動きを制御するプログラミングについて,先生から説明を受けていました。
 生徒からは「自分で考えたロボットが組みあがっていくのはとても楽しい。」「ロボットのプログラミング言語が少し理解できてうれしい。」という声も聞かれました。
 
いよいよプログラミングです。 だいぶできあがってきました(1年) できあがってきました(2年)
 
 次回は夏休み明けになってしまいますが,プログラミングに興味のある生徒も多く,講座を楽しみにしているようでした。

09/06/16 第1回ロボット講座

第1回 ロボット講座                                                                           

6月16日に全2回の講座の第1回目のロボット講座が始まりました。この講座は日常の授業などでは経験できないような工学的な分野に直接触れることで、工学の面白みを体験することと,生徒の進路を考える上での参考となることを目的として行います。実際に生徒たちの手でロボットを作成し,第3回中学・高校交流ロボットコンテストへの参加を予定しています。
今回お世話になるのは日本大学理工学部精密機械工学科の内木場教授です。研究室の学生の方たちも来てくださり、密度の濃い指導をしてくださいました。
第1回である今回はまずロボット全般に関しての説明を軽くしていただき、ロボットを走らせたり、逆立ちをさせたりなどの実演を見せていただきました。
   

 次に,1年生を2班と2年生の班の計3班に分かれて,ロボットの各部位を作りました。仕組みは簡単です。約180°稼働するモーターをブラケットに組み付けそれを1つの間接とみなし,この間接同士を接続していくことでロボットの形にしていきます。生徒たちは間接を逆に接続するなど,試行錯誤を繰り返しながらも作り直しており,各ロボットの部位が各班で着々と出来あがっていきました。最後に内木場先生が出来上がった各部位に,リモコンのどのボタンを押すとどのように動くか等のプログラミングを打ち込んでくださり,実際にリモコンのボタン1つでロボットの各部位が動くところまでを確認して終了しました。

 次回は生徒たちがデザインしたロボットを2年生と1年生で各1対ずつ作っていきます。また宿題として,作りたいロボットのデザインを考えてきてもらいました。さて、次回はどのようなロボットが出来上がるのでしょうか。