レゴマシンを自在に動かせ!知能機械工学科でプログラミングに挑戦。

2021.02.19

このニュースは、クローズされました

※新型コロナウイルス感染症対策を講じたうえで取材・撮影を行っています。

子どもの頃、一度は楽しんだことのある「レゴ」。
そのレゴブロックで作った機械を、プログラムユニットを組み込むことで思い通りに動かす「レゴマインドストーム」というセットがあります。
知能機械工学科「社会実践D」の授業では、この「レゴマインドストーム」を活用し、1年生がレゴ装置を自作プログラムで操作する課題にチャレンジしました。今回は、その授業の様子をご紹介します。

「レゴマインドストーム」は、プログラムユニットやセンサーを活用し、様々なロボットや装置が製作できます。

「レゴマインドストーム」は、プログラムユニットやセンサーを活用し、様々なロボットや装置が製作できます。

今回取り組んだのは「スロープモデル」という装置。組み立てた装置のレゴ板の上に消しゴムやタイヤなどの対象物を置き、スイッチを押すとモーターが作動。少しずつ傾くレゴ板から対象物が転がり落ちた時点でスイッチを止め、ジャイロセンサーで摩擦係数を割り出します。学生は1チーム3名に分かれ、装置とプログラムの制作に挑戦しました。

今回挑戦したスロープモデル。スイッチで板が傾き、対象物が転がり落ちた時点で板を止め、摩擦係数を測ります。

今回挑戦したスロープモデル。スイッチで板が傾き、対象物が転がり落ちた時点で板を止め、摩擦係数を測ります。

ビジュアルプログラミングという視覚的手法でスロープモデルの操作プログラムを制作。

ビジュアルプログラミングという視覚的手法でスロープモデルの操作プログラムを制作。

「ギアを大きくすると、板を動かす力が強くなるのでは?」と試行錯誤する学生たち。

「ギアを大きくすると、板を動かす力が強くなるのでは?」と試行錯誤する学生たち。

レゴマインドストームには、歯車パーツだけでも大きさ・厚さなどを変えた数十種類が用意されています。その中から最適の部品を選択し、機構に組み込みます。しかし、いざ動かそうとしても、スイッチが反応しない、板の動きが止まらないなど問題が続出し、学生たちは頭を悩ませていました。一方、板の上に監視センサーを置き、対象物の落下を感知すると板の傾きを自動で止めるというグレードアップ版を自力で完成させるなど、どんどん工夫を広げたグループもいました。

「動作と動作のつなぎ部分にどれくらいの時間とパワーをかければいいかが難しかった」と、山西 啓太さん。

「動作と動作のつなぎ部分にどれくらいの時間とパワーをかければいいかが難しかった」と、山西 啓太さん。

「ジャイロセンサーにバグが発生し、解決に苦労しました。でも組み立てもプログラムも楽しかった」と、田辺 七海さん。

「ジャイロセンサーにバグが発生し、解決に苦労しました。でも組み立てもプログラムも楽しかった」と、田辺 七海さん。

次に学生たちは「ピッチングマシン」にチャレンジ。スロープで使った板の傾きを、今度は対象物を遠くに飛ばす機構として利用します。
学生たちは物を遠くまで飛ばせるよう、ギア比やバネを変えたりストッパーを装着するなど知恵をこらしました。

学生が製作したピッチングマシン。

学生が製作したピッチングマシン。

板の端にストッパー(青と黒の部品が組み込まれたパーツ)を取り付け、動作をスムーズにしました。

板の端にストッパー(青と黒の部品が組み込まれたパーツ)を取り付け、動作をスムーズにしました。

「授業では、学生が"自ら気づく"ことに主眼を置いています」と担当の長町拓夫教授。
レゴを通し、学生たちは自ら工夫することの面白さに気づいたようです。