水棲動物を模したロボット教材の開発

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[目的]近年,小中学生の理工系離れが進行している.この様な状況の中でも各種ロボットコンテストや,2足歩行ロボット等でメカトロニクス分野が産業界で話題に上っている.工業高専においてもNHKロボコン等で関節のメカニズム機構の動力にサーボモータを扱うことが多く,ロボットと高専は,きってもきれない関係となっている。このような中で小中学生を対象とした公開講座が多く開催されている.この研究では,複雑な2足歩行ではなく,水棲動物の泳ぎの動作を1つの関節の動きでマイコン制御し,水棲動物を模した簡易ロボットを触って泳がせるなどの体験を通して,小中学生や高専生に動物の動きやものづくりやサーボモータを使ったロボット制御に関する興味と関心を持ってもらうことを目的としている.[研究方法]マイコン(Arduino)を使用し,プログラミングによりサーボモータ制御用信号を発生させ,次いで,再利用出来るレゴマインドストームを使って,サーボモータの基礎的動作メカニズム,制御方法の実験教材を作製する。そして,既存の水中ロボット(単関節を持った)を改良することで,公開講座向け,水棲動物型メカトロニクス教材を作製する.[研究成果]1)この研究では,マイコン(Arduino)を使用し,プログラミングによりサーボモータ制御用PWM信号を発生させる制御回路実験教材を作製した.2)サーボモータの基礎的動作メカニズム(動作原理)と制御方法(特性測定)の教材を再利用可能なレゴマインドストームとマイコン(Arduino)を使用して作製した.3)既存の水中ロボット(単関節を持った)を改良することで,公開講座向け,水上で光センサー等を使ってライントレース自律移動をする水棲動物型ロボット実験教材を作製した.