平成22年度 ロボット講座

平成22年度の活動の様子を紹介しています。

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　１０月１２日，ロボット講座の学習会を行いました。

　１年生の班のひとつが通信系のトラブルのため大学へ修理をお願いしていたロボットも戻ってきて，今日から作業再開となりました。今月末のロボットコンテストに向けて，プログラムを作っていました。平行棒を使って演技をするという種目のプログラムを作っていた班は，平行棒につかまり足を前に振るプログラムを作り上げていました。その先はどのように動かすかまだ考え中だそうです。別の班は前回から引き続き，歩行プログラムの改良に取り組んでいました。前に進まず本体が回転してしまうという問題を解決するため，ロボットの重心移動のさせ方などについて，班員で意見を出し合いプログラムを変更していました。

　ロボットコンテストまで３週間を切りました。テストや講座等で忙しい生徒たちですが，当日楽しんで参加できるよう，頑張ってもらいたいと思います。

　１０月７日，第４回ロボット講座を実施しました。

　１年生は前回の講座で組み立てたロボットの動作確認，新しいプログラム作成を行いました。基本プログラムでの動作確認は問題なく，歩行プログラムの作成に取り掛かりました。バランスがとれず，足を踏み出したところで倒れてしまったり，歩くときの重心を保とうとしたら前傾姿勢になってしまって立っていられなかったりと，多くの問題が発生したようでした。腕の位置や歩幅，上半身の動きなどを何度も何度も話あい，調整していました。２年生のようにスムーズに歩行できるよう，１０月３１日（日）のロボットコンテストまで改良を続けるとのことです。

　２年生は，歩行プログラムの大元は完成しており，こちらもロボットコンテストに向けてさらにスムーズ，且つスピードを上げて歩くプログラムを作っていました。歩幅と本体の揺れに悩みながら，こちらもプログラムを作り直してはロボットを動かすという作業を繰り返していました。

　ロボットコンテストまで，内木場先生をお招きして指導していただく機会はありませんが，１，２年生ともに根気強くプログラムを完成させていってもらいたいと思いました。

 

　第４回目となるロボット講座を放課後に実施しました。今回も，日本大学理工学部精密機械工学科の内木場教授をはじめ，大学生３名を講師としてお招きしました。
　今日は，以前に生徒たちが設計したパーツで，オリジナルのロボットの組立とプログラム作成を行います。まず最初に，ハードウェアチームとソフトウェアチームに分かれ，それぞれのチームで作業を開始しました。
　ハードウェアチームは，ロボットの組立を行っていきます。生徒たちは，サーボモータとブラケット（金属部品）のネジ止めや手や足の可動部分の接続に慎重にとりかかっていました。それらを止める角度が違ってしまうと，手が変な方向に曲がってしまったり，正確な可動範囲がとれなくなってしまったりするからです。その後，ロボットに取り付けるセンサーの位置を決めたり，ロボットの背中にあるコントローラーボード（CPUが載っている）の取付などを行いました。特にコントローラーボード周辺は，サーボモータのケーブルやBlueTooth通信に必要な装置などが狭い範囲に集中しており，講師の先生から「力まかせに動かしたり，ネジを止めたりしないように」などの説明がありました。
　ソフトウェアチームは，BlueTooth（無線通信装置）のソフトウェアと，ROBOBASICというロボットの動作をプログラムするソフトウェアをインストールしました。その後，まず手や足を動かすプログラムの作成にとりかかりました。
　　　

　ロボットの組立が完了したら，ハードウェアチームとソフトウェアチームが一緒になってロボットの基本姿勢を調整するために，サーボモータのゼロ点調整を行いました。その後，ロボットへプログラムを転送して，動作を確認していきます。手を動かしたり，足を動かしたりするなどの動作を一つ一つ確認しながら調整を行っていきました。

　　
　講師の先生を招いてのロボット講座はこれで終了ですが，あとは放課後に生徒たちが残り，日本大学理工学部で行われる１０月３１日のロボットコンテストに向けてロボットを完成させていきます。生徒たちのオリジナリティ溢れるロボットの完成が楽しみです。

　９月３０日，第３回ロボット講座事後講座を行いました。先日の第３回ロボット講座で内木場先生から出されていた「プログラムに慣れる」という宿題に取り組みました。

　まずはサンプルとなる基本のプログラムでロボットの動きを確認します。動きが悪い班はロボットのメンテナンスを行い，再度挑戦してということを繰り返してロボットをしっかりと組み立てなおしていきました。その後，プログラムを少しずつ書き換えて思い思いにロボットを動かしていきました。来週行われる第４回ロボット講座が待ち遠しいという様子で作業している生徒の様子が印象的でした。

　９月２８日（火）第３回ロボット講座を行いました。前回の講座で内木場先生から，次回までにロボットを完成させておくという宿題が出されており，生徒たちは今日の講座のために毎日，放課後に残ってロボットを調整していました。今日はサンプルプログラムでロボットが動くかどうかの確認から始まりました。ロボットは電源を入れた時直立の姿勢をとるのですが，その姿勢が取れない班や，組み立ては終わったが電源を入れてもうまく動かない班などありましたが，先生方に状況を説明して相談したところ，サーボモータのコードをコントローラーボードに取り付ける場所についてマニュアルの表記に誤りがあることがわかり，トラブルを解決していきました。

　講座の後半には，どの班もサンプルプログラムでロボットを動かすことができました。前転や側転，片足立ち等の動きをするロボットに生徒たちは歓声をあげていました。

　その後，拡販でプログラムを書き換えていく作業に入りました。プログラミングの学習をしている生徒たちにとっては，プログラムの書き換えが思ったより簡単なもので，多くの生徒が楽しそうに作業をしていました。

　今回はプログラムを書き換える時間があまり取れなかったので，次回の講座までにプログラムに慣れることを宿題として，講座おは終了しました。次回の講座では，生徒の設計したロボットのパーツが大学から来ることになっています。どんなロボットが出来上がるのかとても楽しみです。

　９月１６日，第２回事後講座を行いました。ここでは，先日のロボット講座で組み立てたロボットを調整し完成させることと，サンプルプログラムの通りロボットが動くかどうかを確認していきます。今日は大学の先生方がいらっしゃらないので，先日の講座で教えていただいたことを思い出し，班員同士で確かめ合いながら作業を進めていきました。違うネジを使っていたために関せtsうが動かなかったり，完成したと思っていたらネジが外れてしまったりと問題もありましたが，なんとかロボットを組み立てることができました。部品点数も多く，形状も複雑なため，性格にきっちりと組み上げることは予想以上に難しいものでした。まだ電源を入れたと樹の動きに違和感があるため，次回の講座までにそれぞれの班で問題を解決することになりました。２年生も相談にのってくれており，みな楽しそうに取り組んでいました。

　９月１４日（火）第２回ロボット講座を行いました。

　第１回目の講座では，１年生は簡単なプログラムを考えて動かし，２年生は歩行プログラムの作成を行いました。今回，１年生は３班に分かれて実際にロボットを組み立てることで，精密機械組立の基本を学び，２年生は前回に引き続き歩行プログラムの完成を目指しました。

　各班に先生や研究室の学生の方がついてくださり，組み立て方の説明がありました。経験のない生徒たちは，「先生分かりません」「先生次はどうしたらいいですか」など，頼って作業をしているだけでした。しかし，自分たちの作っているものが形になってくると，自分から進んで「ここはこれでいいですか」と，自分で考え答えを探してから先生方に確認をするようになりました。

　２年生は，歩行プログラムに取り組んでいます。「失敗したらまた考え直せばいいだけ」と学生さんに言っていただき何度も何度も挑戦しましたが，重心移動がうまくいかず歩かせることはできませんでした。

　１年生のロボットは，手，足，胴体が完成し，各部位のサーボモータのコードをコントローラーボードにスムーズにつなぐ作業に入りました。ネジの締め方や力加減もすっかりコツをつかんだ生徒たちは，班員で話し合いスムーズにロボットを組み立てていきました。生徒同士で協力して作り上げていくロボットに，皆どんどん夢中になっていく様子が印象的でした。

　７月１５日（木）にロボット講座を実施しました。お世話になったのは，日本大学理工学部精密機械工学科の内木場教授と研究室の学生の方々です。昨年も内木場教授にロボット講座の指導をしていただいており，２年生も引き続き出席しています。また昨年同様，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。

　今回は第１回ということで，まずロボット全般に関しての説明や現在行われている研究内容について講義をしていただきました。災害時に活躍する救助ロボットや，プログラムで動くのではなく人工知能をつんだロボットを研究中であるという話を聞いて，生徒たちは大変興味を持っていました。

　講義の後の実習では，１年生３班と２年生の計４班に分かれて，実際にロボットを動かすプログラミングの体験をしました。１年生は既存のプログラムを少し変えながら，右手を挙げる，おじぎをする等，自分の思うようにロボットを動かすために，プログラムの一部を変更してみました。２年生は昨年からのロボットを上手に歩かせるプログラムの作成に挑戦しました。重心移動をよく考えないとなかなか上手に歩かせることが難しく，先生方にアドバイスをいただき，少しずつプログラムを改良していきました。

　次回は夏休み明けになりますが，これから自分たちの考えたロボットが形になっていきます。ロボットのハードウェアに興味がある生徒が多く，次回からの講義を楽しみにしているようでした。