沼津高専 専攻科 機械・電気システム工学専攻機械コースの紹介 本文へジャンプ
メカトロニクス

 本実験では,ロボット工作とプログラミングを体験するロボット教材「教育用レゴマインドストームNXT」を用いて,メカトロニクスの基礎を学ぶことを目的としました.また,これを用いて「本校低学年の学生に機械工学の興味を持たせる」ことを目的とした企画・立案を行い,そのためのプログラムの作成と検証を行いました.


メカトロニクスとは
 
 メカトロニクスとは,メカニクス(machanics:機械工学)とエレクトロニクス(electronics:電子工学)を結び付けた言葉で,機械の制御などに電子技術を応用し,機械の高性能化・自動化を図るために利用されます.最近では,半導体製造技術の発展により,日常使われる多くの機械が電子制御化されています.また,ハイブリッド自動車やヒューマノイドロボットなどはメカトロニクス技術により成り立っています.



レゴマインドストームとは
 レゴマインドストームは以下に示す4つのセンサーを備えた教材用ロボットです.ロボットを制御するためのプログラム作成は複雑な言語を用いるのではなく,単純なアイコンの操作によって行うことができます.そのため,子どもから大人まで楽しんで学習することができる教材となっています.

・タッチセンサー:圧力を感知する

・光センサー:光の強弱を感知する

・超音波センサー:距離を測定する

・サウンドセンサー:音を感知する



レゴマインドストーム

企画・立案@
 企画・立案@の目的は,「ロボットを用いて,本校低学年に機械工学の興味を持たせる」というものです.マインドマップを用いて企画・立案を行い,基本的な動作プログラムを組み合わせて,企画に使用するロボットの動作のプログラミングを行います.
 右に作成したプログラムの例を示します.これは,サウンドセンサーを利用してロボットの進行方向を決定し,超音波センサーによって目的の位置で停止した後に腕を回転させてボールを打つ,というプログラムです.






プログラム例@


企画・立案A
 企画・立案Aの目的は,「教示」の機能を用いてロボットの動作を実演させることで「本科機械工学科の学生にロボットに対する興味を持ってもらえる展示を行う」ことです.
 教示とは,プログラムによってロボット動きを制御するのではなく,ロボット自体を直接動かすことで,その動きを記録・再生させる機能のことです.

 右に作成したプログラムの例を示します.これは,圧力センサーをスイッチとして利用し,教示の再生と記録を一連の動作の中で行うプログラムです.






プログラム例A

 本実験はロボット教材の組み立てから始まり,制御用プログラムの作成方法や,それらを用いた企画・立案などを行いました.本校低学年が楽しく学べるような企画を考える中で,自分達も楽しみながら作業していたように思います.また,この教材のプログラムは単純なものなら子供でも作成できるようになっていますが,複雑な機能もいくつかあり,幅広い世代が楽しみながら学習することができると思います.
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