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2011 年度 実績報告書

マイクロロボットを用いた学校間交流型プログラミング教材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21500962
研究機関福井工業大学

研究代表者

山西 輝也  福井工業大学, 工学部, 教授 (50298387)

研究分担者 大熊 一正  福井工業大学, 工学部, 准教授 (80367507)
杉原 一臣  福井工業大学, 工学部, 准教授 (90367508)
キーワードロボット教材 / マイクロロボット / プログラミング教材 / 情報教育 / 体験学習 / サッカーゲーム / 協調学習 / 学習教材
研究概要

本研究は,ロボカップサッカーの競技部門の一つであるMixed Realityシミュレーションリーグ(MRリーグ)の大会用マイクロロボットを用いた次世代のICT人材教育を提案し,それに必要な教材開発と体験授業の実施・評価を行い,授業を通して,協働作業の大切さとコミュケーション力の向上をねらい,学校間の垣根を越えた協調学習の実現,そして情報科学の啓蒙と小・中・高等情報教育の寄与を目的としている.そこで,最終年の本年は次のような成果を得た.
1.本年もロボカップサッカーにおけるコンピュータ知能によるマイクロロボットチーム対子供たちが操作するマイクロロボットチームとのサッカーゲームを,ロボカップジャパンオープン2011大会にて実施した.子供チームは初対面同士の児童であったが,時間が立つと声掛けが始まり,ゲームを通して協働作業をしている様子がうかがえた.前回実施の反省から,子供チームの操作に応じてコンピュータチームの強さを変化できるようにオプションを実装した.
2.マイクロロボットの遠隔制御が赤外線通信だったため外乱を受け易く,正常な動作に必要な外部環境の保持が非常に困難であった.そこで愛知工業大学の研究室がXBee(無線通信)を用いたマイクロロボット制御システムの仕様を提案し,我々のグループはこのシステムの実装を行った.結果,外部環境の依存性を激減させることができ,採光の調節をすることなく安易に遠隔制御が可能になった.
3.マイクロロボットの動作生成プログラミングをGUIで作成できるようするため,MITが開発した「スクラッチ」をベースに開発を行った.この結果,マウス操作によってマイクロロボットの動作作成をすることができるようになり,またコンピュータ言語の基本構造が視覚的に理解できるようになった.
4.本学の附属高校3年生に対し,GUIでロボットの動作生成プログラミングとロボットの動作を行わせた.そして体験学習後にこの完成したシステムについて操作性などのアンケートをした.また,2対2のマイクロロボットサッカー対戦を同じ高校生に対してCUIによる対戦プログラミングを作成させ実行させた.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] マイクロロボットを用いたプログラミング導入教育の試み2011

    • 著者名/発表者名
      山西輝也
    • 雑誌名

      福井工業大学研究紀要

      巻: 41 ページ: 486-496

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Input-Output Conditions for Automatic Program Generation Using Petri Nets2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanishi
    • 雑誌名

      15th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems KES2011

      巻: Part I, LNAI 6881 ページ: 296-305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method of Input-Output Conditions for Automatic Program Generation using Petri Nets2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanishi
    • 雑誌名

      SICE Annual Conference 2011

      ページ: 2415-2420

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Signal Response Efficiency in Izhikevich Neuron Model2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanishi
    • 雑誌名

      SICE Annual Conference 2011

      ページ: 1242-1247

    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロロボットとスクラッチによる組込みシステムの学習に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      情報処理学会第74回全国大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] プログラム合成における入出力条件チェックでのペトリネットの利用2012

    • 著者名/発表者名
      恐神正博
    • 学会等名
      情報処理学会第74回全国大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-03-06
  • [学会発表] RoboCupサッカー3Dシミュレーションリーグにおける行動選択確率の更新と試合結果への影響2012

    • 著者名/発表者名
      杉原一臣
    • 学会等名
      情報処理学会第74回全国大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-03-06
  • [学会発表] 情報系分野で学ぶために2012

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)情報系分野の学問領域の紹介
    • 発表場所
      長野県長野工業高等学校
    • 年月日
      2012-03-01
  • [学会発表] 情報系で就職するには?2012

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)情報分野ガイダンス
    • 発表場所
      福井県立武生商業高等学校
    • 年月日
      2012-02-14
  • [学会発表] 情報系分野で学ぶために2011

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)情報系分野の学問領域の紹介
    • 発表場所
      滋賀県立伊香高等学校
    • 年月日
      2011-12-16
  • [学会発表] RoboCupサッカー3Dシミュレーションリーグにおける行動選択確率の更新とその検証2011

    • 著者名/発表者名
      杉原一臣
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会第20回北信越支部シンポジウム
    • 発表場所
      石川工業高等専門学校
    • 年月日
      2011-12-03
  • [学会発表] 情報系で就職するには?2011

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)情報分野ガイダンス
    • 発表場所
      福井県立敦賀高等学校
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] 2進数の世界2011

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)出前講義
    • 発表場所
      新潟県立三条東高等学校
    • 年月日
      2011-10-07
  • [学会発表] 1+1=102011

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)出前講義
    • 発表場所
      滋賀県立米原高等学校
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] 1+1=102011

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)出前講義
    • 発表場所
      富山県大門高等学校学校学
    • 年月日
      2011-07-26
  • [学会発表] 情報系分野で学ぶために2011

    • 著者名/発表者名
      大熊一正
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)情報系分野の学問領域の紹介
    • 発表場所
      富山県立雄山高等学校
    • 年月日
      2011-06-10
  • [学会発表] 生活の中の情報科学2011

    • 著者名/発表者名
      山西輝也
    • 学会等名
      (高校からの依頼による)情報分野ガイダンス
    • 発表場所
      新潟県立分水高等学校
    • 年月日
      2011-05-23

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公開日: 2013-06-26  

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