制御への”つながり”を重視した学習によるロボティクス技術者育成の研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22H04139
• 研究種目: 奨励研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 1200:教育工学関連
• 研究機関: 津山工業高等専門学校
• 研究代表者: 久保田 絢香 津山工業高等専門学校, 技術部, 技術職員
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 興味喚起教材 / ライントレースカー / 高専教育 / PID制御 / 制御工学 / 学習支援 / ロボティクス教育 / 技術者育成

研究成果の概要

本研究では、制御への興味喚起を図ることを目的として制御教材を開発した。開発教材は、PID制御を行うライントレースカーである。この教材はトグルスイッチの切り替えにより、P制御・PD制御といった様々な制御方式を選択できる。これにより、実際の動きから各制御の役割を認識できるようにした。新型コロナの影響で学生を対象とした実習が難しい状況であったため、学生と同程度以上の知識がある本校職員に対して実習を行い、実習後の意見をまとめた。
その結果、各制御の役割に関して認識でき、制御への興味も抱いたことがわかった。今後は、実習で判明した改善点の改善を行い、より良いものに改良していきたい。

自由記述の分野

メカトロニクス教育学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ライントレースカーは機械・電子回路・プログラミングなど幅広い分野の知識が必要であり、実習教材として多く用いられている。しかし、あくまでライントレースカーを開発することが目的である事が多い。今回の教材のように、各ゲインを予め定めておき、興味喚起の手段としてライントレースカーを用いる実習は例が少ない。さらに、動的システム(20H00850)と組み合わせて制御への興味喚起を目的とした研究は新奇といえる。これらの教材を用いて制御への興味を抱いた学生が学習に励み、より高度な知識を得ることが期待できる。