2006 Fiscal Year Annual Research Report

もの作りのための創成教育教材および教育システムの開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number	18500678
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Shizuoka Institute of Science and Technology
Principal Investigator	丹羽昌平静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (30023287)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	榊田勝静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (90410505) 越水重臣静岡理工科大学, 理工学部, 助教授 (20267868)
Keywords	もの作り教育 / 創成教育 / 教育システム / 教育用教材 / ロボット教材
Research Abstract	もの作りプロジェクトの遂行にあたって、必要とされる種々の原理や技術を修得することを目標とする事前教育のための教育用教材の開発および教育システムの確立を行うことを主なる目標とする。 1.次の各項を含む内容のもの作りのための事前教育を検討・計画し実行を試みた。 (1)構造設計およびメカニズム-本体構造の解析や設計の手法を学ぶ。 (2)CADによる機械設計と機械加工-既存の3DCADシステムを用いて本体構造の部品等の製図や機械加工技術を学ぶ。 (3)マイコン応用技術とプログラミング技術-マイコンを用いた制御装置の構成法と、プログラミング技術を学ぶ。 (4)モータ駆動回路技術-動力源としてのモータの駆動を行うための駆動回路の設計製作について学ぶ。 (5)制御系設計および遠隔操縦技術-制御系の設計製作および遠隔操縦機能を付加するための技術について学ぶ。 2.事前教育に関しては、教育内容の検討、実施方法の計画、必要な教具・教材の整備、実施結果の検討の各段階での実施の成果を取りまとめて、事前教育の方法および効果を明らかにした。 3.事前教育用の教材の開発もの作りに関する効率的な学修が出来るように新しく教材を開発した。平成18年度には、「ロボットの遠隔操縦・制御装置」の教材の開発を重点的に行った。創成教育で取り扱われるテーマには、ロボットに関するものが多く、さらに、それらの多くは人間が遠隔操縦によって操作するという形を取る。従って、この教材で基礎技術を学べばそれを実際のプロジェクトの中で生かすことができる。この教材は、SH2マイコンを用い、ジャイロ、加速度計および方位センサーを用いる姿勢制御、シリアル通信によるデータ送受信、ラジコン用サーボモータのためのPWM信号の発生と読み取り、ラジコン用送受信機による信号の送受信、携帯電話による信号やデータの送受信、などの機能を持つ。