研究課題/領域番号 |
18K02949
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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研究機関 | 舞鶴工業高等専門学校 |
研究代表者 |
川田 昌克 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (90311042)
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研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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キーワード | 制御工学 / カリキュラム開発 / 教材開発 / Arduino / LEGO / MATLAB/Simulink / LEGO MINDSTORMS |
研究成果の概要 |
本研究では,生産が終了した LEGO MINDSTORMS の代わりに Arduino と汎用のモータ・センサを使用した教材として,回転型/アーム型 LEGO 倒立振子を開発した.ただし,特殊な機械加工をすることなく,誰でも簡単に組み立てることができるという利点を活かし,本体の製作には LEGO 部品を利用した.そして,この教材を利用することで,PID 制御,モデリング,現代制御からアドバンスト制御までを,実践的に学ぶことが可能であることを示した.また,開発した教材の製作方法や MATLAB/Simulink ファイルを,web 上に公開した.
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
「制御工学」は,数式を駆使して自由自在にモノを操ることを目的とした学問である.しかし,講義科目では,数式を追いかけることが主となってしまいがちである.本研究で開発した LEGO 倒立振子は,特殊な加工技術を必要とせずに誰でも簡単に製作することができ,MATLAB/Simulink により簡単に実験を行うことができる.また,コンパクトな構造でありながら比較的安価であるため,少人数で実際に動かしながら「制御工学」を学ぶことができる.このような学習スタイルを新たに展開していくことは,制御技術をますます浸透させるうえで,意義深いと考える.
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