大学校及び設置科 北陸職業能力開発大学校 附属石川職業能力開発短期大学校電子情報技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 電子回路、センサ工学、インターフェース製作実習、電子回路設計製作実習、マイクロコンピュータ工学実習
課題に取り組む推奨段階 電子回路、センサ工学、電子回路設計・製作、マイコン制御の基礎を習得後推奨
課題によって養成する知識、技能・技術

ロボット制御回路及びマイコン周辺回路、制御プログラミングの基礎力と実践力

製作の目的と概要

マイクロマウス競技に参加するためのマイクロマウスの製作に取り組みました。マイクロマウス競技は、迷路の始点から終点までの最短経路をマイクロマウス自体が探し出して最短経路を走り、走行時間を競う大会です。
マイクロマウスの製作を通して、マイクロコンピュータの周辺技術をはじめ、確実に迷路を走行するためのアルゴリズム、迷路の状況を認識するセンサ回路、走行や姿勢制御にともなうモーター制御技術など組込み全般に関する技術を習得することができます。また、ものづくりの楽しさと、困難に挑戦するためのチャレンジ精神、目的を達成するために必要な忍耐力を養い、ものづくりに必要な総合的実践力を身に付けることを目的としています。

成果

図2が試作したマイクロマウスです。モーターにはステッピングモーターを使用しました。センサにはフォトトランジスタと赤色LEDを使用しています。また、BluetoothTMモジュールを使用し車体の姿勢をモニタできるようにしました。表示装置にはI2C ®バス接続のLCDモジュールを使用しました。当初、試作機を製作し、練習用に作成した迷路において走行実験を行いましたがバッテリや基板の位置、センサの高さなどが原因となる不具合が発生しました。図1が新たに改善を加えて製作したマイクロマウスです。迷路探索アルゴリズムには足立法を採用しました。マイコンに実装する前にPC上にて動作シミュレーションを行ない探索処理の確認をしました。マイクロマウスの製作を通して機能を実現化するために必要な発想力、問題解決能力を養うことができたものと思います。また、ものづくりの一連の流れを体験することにより総合的な実践力を身に付けることができたと感じています。
競技用ロボット「マイクロマウス」の製作(H22)の画像1
図1 製作したマイクロマウス
競技用ロボット「マイクロマウス」の製作(H22)の画像2
図2 試作機
競技用ロボット「マイクロマウス」の製作(H22)の画像3
図3 改良したマイクロマウス