KAWAMATANKを18台製作中です。

川俣高等学校普通科の授業で使うKAWAMATANKを18台製作しております。

3Dプリンタで部品を作成し、その後電子部品を配線して組み付けて、プログラムを書き込んで動作を確認して終わりになります。

市販キットは高いので安く部品を買い、ロボットはこちらで設計しています。

 このロボットを使って、
・タイマー走行(壁に向かって走行し、一番短く止まれるかを競う)
・プログラム走行(直進と旋回を使い思い通りにKAWAMATANKを走行させる)
・センサー走行(超音波センサーを使い発進や停止を行う)

このような授業を2回に分けて行いたいと思います。

小高産業技術高等学校機械科でマイスター授業を行いました

 あと1回を残したマイスター授業を小高産業技術高等学校で行いました。
私の担当分が終わると今度は先生が同じ内容の授業を2班に対して行うようになります。
 マイスター授業は生徒のみならず先生も同じく学び、それを後に伝えるという目標も持ちました。

機械科の授業でしたが、そこに電線の加工(ハンダ、端子台、端子暑着など)も含み、電子部品の配線、半田付けから、プログラミングまでを行いました。

 生徒に「授業は濃かったかい?」と聞くと「すごい濃い(涙)」と返事が返ってきました。
まあ、小高産業技術高校で学ぶ学科のほとんどを網羅した授業なので濃いと思います。
 しかし、実社会に出るとさまざまな経験を要求されるので高校生の時に1台のロボットを1から組み立てて制御までするという体験はとても良いと思います。

 みんなには「辛い時はバイトだと思って頑張って」とよくわからないエールを送りましたが職業人としてお金をもらうようになるということはめんどくさい仕事もやらなければならないこともあり、今回はそこも学んでもらえたらと思いました。

 とはいえ、「休み時間は休め、トイレに行きたい時は授業中でも我慢するな。そういうのを認めない会社はブラックだから気をつけろ!」と教えましたが。

 心が壊れるような仕事はしなくていいのです。

 

これは、実際に生徒にプログラムを作らせて箱の障害物を迂回して前進する動作をさせました。
 単純そうな動きでも実際に作るとまっすぐ走らなかったり距離が多かったり足りなかったりして難しいみたいです。
 自分の予測したものをプログラミングして実際の結果をフィードバックして修正して正解に近づけるのがプログラミングなので、間違った人ほど学ぶことも多いと思います。

マイスター授業

 自分たちで組み立てたロボットをさらにダンボールなどで改造してサッカーゲームをしました。
 どういう形状にしたら試合を有利に進めるか?
攻撃に特化したもの、防御に特化したもの、とにかく巨大に作って相手をじゃまするだけのものなどなど生徒の創意工夫でロボットが進化(もしくは退化?)していきます。

あとで聞いたら「この作業が一番楽しかったと」。配線とかが大変だったもんね。

ボールをキープしたら他のロボットに渡さない改造。しかし、壁の部分に相手ロボットが突入してくると曲げモーメントがえげつなくかかり勝手に方向転換されたり。

もっとコンパクトにボールをキープするロボット。
えげつないのが、ボールが取られないようにガムテープを両面テープのように丸めて壁に貼ってあります。
彼のアイディアが一番効果があり、コンパクトで機動性もよくボールを離さないので勝利していました。

 結局は人と人が対戦するのが一番白熱します。
勝つために努力をしてロボットはどんどん高性能化しました。
 また、チーム戦なので作戦を立てて試合もしています。
私が学生時代にこんな授業があったら面白かったろうな。

光造形プリンタの加工トライ

光造形3DプリンタはFDM方式よりも細かな造形ができるのが利点なので、どのくらい動くモデルに利用できるか検証してみました。

結果は、薄い板物が剃りやすく、また素材として欠けやすいことがわかりました。
さらに造形後の乾燥と硬化に時間がかかるので手軽に試作して確認して作り直して・・・というサイクルの開発にはあまり向いていない感じです。
ここはFDMのように手軽に造形できるほうが便利だと感じました。
写真は平行クランクを使った二足歩行ですが重心移動が結構難しいです。

 

古いコンピュータとArduinoのシリアル通信

写真の電卓のような機械は今から40年近く前に発売されたNECのPC-2001というハンドヘルドコンピューターで、RS-232Cポートがついています。
そのポートにArduinoを繋ぎシリアル通信する実験をしてみました。

RS-232CとTTLシリアル通信は信号が反転しており、そのままではつながりません。
そこで、入出力ポートにつないで割り込みで1200ボー程度の通信が行えるようにしました。
ボーレートはArduino側で持っているWAITの長さで可変できます。

MISORA miniの整備

この秋、MISORAが展示会に出品する関係で、他の展示会に出せなくなるということで代替としてMISORA miniの出品依頼が来ました。

そのために整備を行なっております。

金属部品ならば交換も必要ない部分なのですが、どうしても樹脂部品なので変形が・・。

 

RTFで会津大学の復興知授業に参加してきました。

会津大学主催のPythonとProssesingを学ぶ学生向けの授業に参加してきました。
小高産業技術高校と相馬農業高校の生徒向けの授業でしたが基礎知識のない生徒にどのような感じで言語の授業を行うか興味津々でした。

AOJという会津大学で開発したオンライン学習サービスなども使いPythonの基礎から演算、条件分岐、ループなどのプログラムを福島大学と会津大学のTAさん達に手助けしてもらいつつ各生徒は学習していました。

かなりの生徒が課題をクリアできていたようです。

学生は土日返上でこの授業を行なっているのでかなり疲れているようでした。
しかし、このような授業は滅多に体験できないものなので頑張って欲しいです。

ロボットの授業をRTFで2日間行いました

前回に続いて2日間ロボットの授業を行いました。

今回は、自分たちで組み立てたクローラロボットをマイコンでコントロールできるように改造し、プログラミングを行います。
市販のキットの改造ができるようになると、自分で買った色々な模型・おもちゃをコントロールできるようになります。
今回の勉強はそれらを総合的に学びます。

全ての生徒が自分で組み立てたロボットを使ってライントレースや障害物回避動作などを行なったり、パソコンからシリアルコマンドを送ってロボットをコンロトールするチャレンジを行いました。

授業の後にアンケートを回収しましたが多くの生徒が楽しく理解し学習できたようで何よりです。

RTFでロボット制御とプログラミングの講師を行いました。

会津大学の復興知授業として、RTFでロボット制御とプログラミングの授業を行いその講師を務めました。

毎回、どのようなロボットを作るか悩むのですが今回は市販のキットを使いたいという要望があり結構難易度の高いレスキュークローラーロボットを使用しました。
普段から組み立てなどの体験を行なっていない生徒がほとんどなのでかなり苦労して組み立てていましたが、ロボットはメカと制御なのでこの体験はとても貴重なのです。
同じ説明書、部品で組み立てたものも人によって動きに違いが出る理由を考えたり、説明書を読み解いて部品を組み立てたり・・。

メカがわかっていると制御もより良いものになります。

 

完成イメージはこんな感じで、本来のキットにはないハンド部分もつけました。また、ラインセンサーなども2個つけてあります。

これで遠隔操作と自律動作を行えるようになっています。

事前に大学生にも今回のキットを組み立ててもらいましたがプログラミングではスキルの高い生徒もこの作業にはかなり手こずっているようでした。
しかし、とても貴重な体験ができたと感想をいただきました。