2018 Fiscal Year Research-status Report

農業ロボットの実地試験を題材としたロボット利活用・開発人材育成手法の研究

Research Project

Project/Area Number	17K00999
Research Institution	Fukui National College of Technology
Principal Investigator	亀山建太郎福井工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60450136)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	社会実装教育 / ロボットリテラシー / 農業用ロボティクス / 科学教育カリキュラム / 農工連携 / 科学教育 / 教育工学
Outline of Annual Research Achievements	本研究は『現場の問題を理解し，ロボット導入／活用による問題解決／改良・開発提案ができる人材の育成手法』に関する三年計画である．H30は二年目に当たり，目標は一年目に製作したロボット教材と授業カリキュラムを用いた実習の実施であった．本年度の成果を以下に述べる．（１）一年目の研究成果発表：予定していた高専教育研究集会に加えて学会発表一件を行った．（２）水田実習用ロボットのアイデア実装簡便化を狙った改修：（１）に加え，ロボット利用・開発の動向調査を目的として学会発表二件を行った．そこで得られた気付き，『農業従事者だけではなく農業研究者にもロボット利用ニーズがあり，導入モチベーションも高い』からユーザー定義を見直した．また，導入ストーリーについても『 “農業系学部・試験場での利用→農業従事者での利用″という段階的導入が効果的であり，研究者にも利用して貰うことによりロボット利活用について新たな知見が得られる』と見直したことから，多様なアイデアを簡便に実装できるように水田実習用ロボットを改修した．自らのアイデアが実装できることはロボット導入モチベーションの向上に繋がることから，本工夫は農業ロボット利活用に向けた重要な変更であるといえる．（３）三年目計画の先行試行：（２）のロボット改修は，三年目に予定していた『水田ロボットの運用実習後に開発に従事する』という教育手法を，卒業研究で先行実施したものである．本内容は三年目にも実施することから，試行結果を参考に，より効果的な方法を模索する予定である．（４）研究成果の授業への適用（高専における農工連携の推進）：一年目の報告で『所属機関においてH31（三年目）から新設されるPBL科目に向けてカリキュラム開発を進める』と報告したが，授業概要が決定されたので，一年目に作成した教室実習用ロボット教材および授業カリキュラムを修正して授業に備えた．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究は『現場の問題を理解し，ロボット導入／活用による問題解決／改良・開発提案ができる人材の育成手法』に関する三年計画であり，その内容は以下のとおりである．一年目：二・三年目に用いるロボット教材およびカリキュラムの製作／二年目：座学と実験でロボットの基礎知識を教授後，問題解決方法をメカ・ソフトに分けて提案・比較した後，複合的なアプローチを提案する実習を行う教育手法の実施と評価／三年目：水田用除草ロボットの運用試験と改良という実際的な例を通じた教育手法の実施と評価．上記計画においてH30は二年目に当たる．一年目は昨年報告したようにおおむね順調に進展しており，さらに，二年目の内容について先行試行を行った．二年目（H30）においては，実施予定の授業がH31からの開講となったため，一年目に行った試行結果と授業概要に基づくカリキュラムの改良を行い，授業実施に備えた（H31/4より授業実施中）（5－4）．また，一年目結果の発表（二件）と研究動向調査を目的として学会に参加し，そこで得られた知見より，農業ロボット利活用をさらに推進する工夫を，一年目に製作した水田実習用ロボットに施した．その実施においては，三年目に実施予定であった教育手法を先行して試行している（5－2，3）．二年目の結果については，H31年度に予定している高専教育研究集会に加え，二件の学会発表を予定している．以上のように，二年目の進捗は，授業実施がずれ込んでいるものの，おおむね予定通りといえる．
Strategy for Future Research Activity	基本的には応募時に示した研究内容を実施するが，所属機関の授業開講時期がずれたため，実習の実施時期をこれに合わせて研究を進める． H31には予定していた『水田用除草ロボットの運用試験と改良という実際的な例を通じた教育手法の実施と評価』を行う．テーマとしては，一・二年目で問題となったロボットの走行能力向上を提示する予定である．また，二年目に予定していた『座学と実験でロボットの基礎知識を教授後，問題解決方法をメカ／ソフトに分けて提案・比較した後，複合的なアプローチを提案する実習を行う教育手法の実施と評価』については，所属機関の授業開講時期がずれたことと，対象人数が変更になったことから，これに合わせた実施を行う．カリキュラム及びロボット教材については，H30に対応済みである．成果発表については，H30, H31の研究内容について，高専教育研究集会（高専フォーラム）および関連学会（ROBOMECH2019，農業食糧工学会年次大会）に参加して発表を行う予定である．
Causes of Carryover	理由としては，研究成果について論文を投稿したため掲載費を確保していたが，査読に時間がかかったため繰り越しが発生した．繰り越し分については，査読結果が出次第論文掲載費として使用する．また，次年度配分分については，3年目の計画通り使用する予定である．なお，本繰越は成果発表に係るものであるため，研究の進捗に特に問題は生じていない．