科学技術教育用ロボット教材の無線LAN接続による複数台同時操縦システムの開発

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1.研究目的科学技術教育としての子ども向けロボット競技会において、ロボット競技設計や機体設計の自由度を広げ、子どもがより楽しくロボット作りと競技会に参加できることで、科学技術への興味関心を維持発展させたい。本研究では無線LAN通信を応用し複数台のロボットを同時に操縦できるシステムを開発し、前記自由度の拡充を図る。2.研究の方法1)無線システムの仕様決定～製作:ロボット競技会の企画運営に実績を持つNPO法人メカトロニクス&ロボットクラフトワークスに協力を依頼し、共同で実施した。2)システムの性能検証:軽井沢いきいき子どもネットワークに協力を依頼し、メカトロ教室事業で本無線システムを使ったロボット競技会を実施し、性能・信頼性などを検証した。3)仕様:1台基地局で6台ロボット制御でき、2台基地局の同時稼働が可能なこと。また10mの通信距離を確保すること。:ロボット側無線部分は小さく軽く、着脱が容易で、電池交換間隔が8時間以上であること。:一般への普及を考え、入手性の高い汎用の機器部品と通信方式を使用すること。3.研究の成果1)無線モジュール:サイズ4.5×6.5×2.5cm従来比:同重量で容積30%減を達成。2)電源寿命:ブルートゥース通信の採用で省電力化し、12時間以上動作従来:4時間毎に交換。3)22年3月実施のロボット競技会で、2台基地局で8台ロボットを制御し、午前10時から午後2時半まで全40試合で正しく動作。1台基地局で6台ロボットの操縦と基地局から10m離れたロボット操縦についても問題なく動作した。4)ロボット側無線モジュールの小型化でより工夫されたロボットが増加。5)無線システムの信頼性が向上し、競技会を円滑に進められた。4.まとめ本研究は一般に入手可能な部品と技術で構成した。今後も科学技術教育のために普及活用したい。