2012 Fiscal Year Research-status Report
ネットワーク実験室を利用したリアルデモ実験システムの開発
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23501193
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
臼井 敏男 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20232829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 貴彦 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20332025)
小林 義光 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40509270)
北川 輝彦 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (80509274)
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| Keywords | 教育工学 / ネットワーク |
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| Research Abstract |
本研究目的は，高専及び高等教育機関における実践的エンジニア教育を推進するための，実験を主体とした教育コンテンツの開発である．これまで実験室や研究室をネット上に配置することで，いつもでどこからでも実験コンテンツ（遠隔実験およびリプレイ実験）を利用できる仕組みを構築し，半導体素子の特性実験などを主体とした実験コンテンツを開発してきた．さらに実験テーマを拡大し，プラズマボールを用いた実験やバンデグラフ装置を利用した教材開発において，人の手が入る実験部分をロボットアームに担わせるコンテンツ製作を試みた．すなわち，新たなネットワーク実験室の機能として，様々な実験教育教材として展開できるようにするため，従来，人が実験作業に介在する部分をロボットアームに担わせる仕組みの構築を行った．具体的には，廉価版と高機能版の２種類のロボットアームのネットワーク実験室への導入検討を行った．
平成２４年度は，（１）廉価版ロボットアームＭＲ－９９９ＣＰを実験助手として用いたリアルデモ実験のプラットフォーム設計とコンテンツ製作による実証実験を行った．（２）高機能版ロボットアームＲＶ－２ＡＪを実験助手とするリアルデモ実験のプラットフォーム開発とコンテンツ製作による実証実験を行った．（３）これまで開発・製作してきた多数のネットワーク実験室用コンテンツの仕様整理と仕様統一の検討を行い，ネットワーク実験室用ＣＭＳサーバシステムへデータＵＰすることで，ネットワーク実験室の教育効果の評価準備を進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（１）廉価版のロボットアームＭＲ－９９９ＣＰ導入によるネットワーク実験室の高機能化は，１０個のリレー出力制御を可能とするＬＡＮ制御用インタフェースＲＢＩＯ－３Ｅを用いて，電子ビーム実験（クルックス管と磁石），プラズマ実験（プラズマボールと蛍光灯）および静電気実験（バンデグラフと箔検電器）のネットワーク実験室用コンテンツ製作を行った．従来開発してきたネットワーク実験室のプラットフォームにロボットアームの制御部を搭載し，ＬＡＮを経由して遠隔制御実験を可能とした．しかしＭＲ－９９９ＣＰの動作制御の精度およびトルクが小さいため，実験コンテンツにおける動的な対象物の移動範囲及び質量に制限があることが判明した．（２）高機能版のムーブマスターＲＶ－２ＡＪについては，ＭＲ－９９９ＣＰにおける問題点は，全てクリアできた．しかしＲＶ－２ＡＪの遠隔制御は，これまで本研究室で開発してきたネットワーク実験室用プラットフォームの制御用プログラム言語（Agilent VEE）による直接制御が困難なため，ムーブマスター制御用にはＲＴ－ＴＯＯＬＢＯＸ２で，実験映像用カメラと計測機器制御用にはAgilentVEEの２系統による遠隔制御を行う環境設定を可能としたプラットフォームを開発した．しかしネットワーク実験室用コンテンツ開発環境の統一化のために，ロボットアーム制御プログラムをＭＥＬＦＡ－ＢＡＳＩＣで作成し，Agilent VEE上でＲＶ－２ＡＪに送信する仕組みを開発し，開発環境の統一化を可能とした．
（３）ネットワーク実験室用ＣＭＳサーバに登録する多数のコンテンツ（遠隔操作プログラム，再現実験プログラムとそのデータ）については，開発環境のAgilent VEEのバージョンが異なるものがあり，新バージョンでは一部動作不良のコンテンツがあるため，新バージョンで統一的に利用できるよう，コンテンツ修正を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２５年度は，２系統のロボットアームを実験助手として用いたコンテンツ開発とネットワーク実験室用ＣＭＳサーバーのユーザビリティ向上およびコンテンツの充実化を行い，学内接続のオープン化に伴い，本研究で開発したネットワーク実験室システムの実験教育教材としてのＰＢＬ機能評価を行う予定である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成２５年度は，現在作成中のＣＭＳサーバーのＯＳがwinodows-XPであるため，今後のネットワーク実験室運用のサポート体制を整えるためのwindows７あるいは８用サーバー移行とデータバックアップ体制用ＰＣ及び周辺機器の購入．ロボットアームを実験助手としたコンテンツ用部材の購入を検討している．
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Research Products
(4 results)
