大学校及び設置科 中国職業能力開発大学校 附属福山職業能力開発短期大学校制御技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生、機械加工、数値制御加工、設計・製図、CAD、マイコン制御、センサ選定
課題に取り組む推奨段階 機械製図、力学、CAD実習、数値制御加工実習及びマイコン制御実習後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、課題を通して、主にメカニズム設計及び加工技術、マイコン制御の実践力を身に付けます。

製作の目的と概要

中国ブロックポリテックビジョン2010で行われる競技に、参加する目的で歩行ロボットを製作しました。
ルール上、車輪を使えない自立型の歩行ロボットであり、外部からの操作なしにゴールを目指します。コースを図1に示します。門型のゲートをくぐり、白と黒に塗り分けられた2か所のカーブがあるコースを左右それぞれ走行します。左右コースそれぞれの走行時タイムの合計が少ないロボットが勝者となります。スタートゲート付近に5つ、コース上に3つ、ゴール前に2つ、計10個の紙コップが設置されており、その紙コップを取り、保持しながらゴールに向かいます。ゴールまでにかかったタイムをコップの数で割ったタイム、例えば、60秒で完走し、コップを3つとれば、20秒という記録になります。
競技ルールに則った上で、上位入賞を目指して製作にとりかかりました。その中で、設計ノウハウおよび制御技術、機械加工技術の向上を目的としました。

成果

図2が今回製作した競技用6足歩行ロボットです。大きさは全長:440mm、全幅:500mm(アーム部含む)、全高:80mm(アーム、扉センサー除く)で重量が2kgとなっています。歩行部は片側3足で、中央部にモータを取り付け、モータ軸と足を偏心させ、モータの回転によって動作させています。前後の足については中央の足からのリンクによって動作させています。走行中は赤外線反射型センサとマイコンを用い、コース上の白、黒を判別しながら、左右のモータをコントロールしてゴールに向かいます。コップの取得については、最初にばねとソレノイドを用いたアームでゲート上方の3つのコップをコース上に落とします。また、同時に輪の付いたアームを用い、ゲート左右のコップを確保します。
コース上のコップについては、ロボット前方にあるアームで確保、引きずりながら、取得します。
中国ブロックポリテックビジョン2010で行われたロボット競技会2足以外の部に参加しました。右コースにおいて、センサの感度調整不良による誤動作でリタイヤしたものの、左コースにおいては完走を果たし、総合で3位という成績をおさめ、特別賞をいただきました。その中で、製作した学生達はひとつのものを完成させ、動作させたときの達成感と同時にものづくりの面白さ、難しさを感じていました。
競技用歩行ロボットの製作(H21)の画像1
図1 競技用コース(円筒状の物がコップ)
競技用歩行ロボットの製作(H21)の画像2
図2 競技用6足歩行ロボット外観