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授業紹介

オリジナルな知能ロボットを創ろう!
~「工学実験」と「モノづくり教育」のコラボ~

 茨城大学工学部機械システム工学科フレックスコースでは、「工学実験」と「モノづくり教育」をリンクさせたユニークな科目が用意されています。本科目は、前期に工学実験、後期にモノづくり教育の形で実施され、工学実験で学んだ知識を使って知能ロボットを製作・制御し、最後にロボットコンテストを行います(昼間コースでは、同プログラムに加え、機械工学の基礎を学ぶ実験も並行して実施されており、3年次に選択できる仕組みになっています)。

 製作するのは、人が操作しない完全自律の車輪型ロボットとなります。ロボットは最初に、光センサからの情報によりマイコン制御され、黒いラインに沿ってコースを周回した後、車輪回転角に基づく軌道追従制御により狭い車庫に入ります。最後に、超音波センサなどを使ってゴールボタンを探索し、それを押すという高度なルールとなっています。

 工学実験では、金属加工、材料力学、電子回路、マイコン制御、制御工学などに関する実習・実験を通して、現象を観察するチカラ、考察するチカラに加えて、それを分かりやすく的確に文章にまとめる理系の文章を書くチカラを学びます。一方、モノづくり教育では、ロボット製作を通して、自ら何かに取り組む積極性、オリジナルな機構を創造すること、目標に向かってみんなと協力すること、発表を通して伝えるべき内容を明快・的確にプレゼンすることなど、社会で求められる非常に重要なスキルを磨きます。作業の最初にリーダー、サブリーダーを決め、班ごとに自主的にロボットを製作開始します。また中間報告では、基礎動作チェックと、ボタン押し機構、および今後の計画について発表を行います。コンテスト当日は、笑いあり、感動あり、時に悔し涙ありで、いつも大いに盛り上がります。優秀なチームには賞状が贈られます。そして最終日は、名残惜しい気持ちを抱えながらロボットを分解して、次の学年へ引き継ぎます。

 ロボット創りでは、時にケンカもします。それらもコミュニケーション力を磨くための良い経験になります。一発で思ったようにロボットが動くことは皆無です。なぜ動かないのか、電子回路に原因があるのか、プログラムが問題なのか、基礎に戻って一つずつチェックすることを通して、問題解決力が磨かれます。あきらめないで頑張るチカラが育ちます。成功の喜び、失敗から多くのことを学びます。

 本プログラムを通して得られた数々のチカラは、ロボット創りの枠を超えたスキルであり、その後の卒業研究、進学・就職後にも役立ち、幅広い分野で活躍できる優秀な技術者育成につながっています。

茨城大学 工学部
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