課題研究最終発表報告書 UFO キャッチャー製作研究者 4 番井上聖也 5 番岩本大樹 9 番柿沼陽人 20 番徳田昇汰 22 番生井健 31 番町田翔太 37 番山口佑太指導教員清野聡先生 1 はじめに私たちは、高校生活 3 年間のうちに学んできたことを活かし、情報技術科で学べる技術を利用して「文化祭」や「久喜市民まつり」、「埼玉県産業教育フェア」で触って体験できるものを作ることにした。 2 研究目的各種イベントにおいて、子供から大人まで幅広い年齢層の人が見てわかりやすく、すごいと思ってもらえる製作物がいいと考え、マイコンを利用して細かな制御のできる「UFO キャッチャー」を製作した。 3 研究概要 UFO キャッチャーを製作するにあたって、ゲームセンターで稼働しているような既存の UFO キャッチャーと同じ仕組みではオリジナル性に欠けるため、私たちは独自のアームの動き方を考察し、右図のような動き方のアームを搭載しようと考えた。仕組みは、まず中央を支点にモーターを搭載し、円を描くようにアームを支えるレールが回転する。次にスイッチを押している間レールに沿ってアームが移動し、アームの降下位置が決定するというものである。この実現のため、DC モーター及びステッピングモーターの動作を理解し、それを上手く利用しイメージ通りの UFO キャッチャー完成を目指す。 (図 2)製作したアーム (図 1)イメージ図 (図 3)実験の様子 4 研究内容スケジュールを(表 1)のように決めたが、スケジュール管理の甘さから(表 2)のように進んだ。 (表 1)当初のスケジュール (表 2)実際のスケジュール <入力部> 2 つのボタンでアームを『回転する動作』と、『横移動をさせる動作』を制御するようにし、景品をつかむときの動作や取り出し穴へ移動させる動作は、自動で行うように考え製作した。 <制御部> ステッピングモーター３台とＤＣモーター１台を動作させるため (図 4)制御回路図にドライバを 7 個使用することにした。製作当初は 1 つのマイコンでこのすべてのドライバを制御する予定だったが、1 つで運用するとマイコンが発熱してしまった。最終的に回路を 2 つに分けると安定した動作をした。発熱した原因として考えられるのは、1 つのマイコンで出力できる電流の上限が使用するドライバの電流を賄うことが出来ずに発熱してしまったのではないかと考察した。 <外装> (図 5)アームの様子丈夫で軽い本体設計を考えていたので材料はアルミを主体として使っていくことにした。アームの構造は、バネでアームの先につけた 2 つのアク取りスプーンを引っ張り開かせ、モーターで紐を巻くことでアームを閉めるという動作にした。工夫した点として、ねじ切りを回してナットを回転させナットに固定したアームが移動する仕組みにして製作した。 5 研究結果 (図 6)外装高さ 60cm×横 50cm×縦 60cm の大きさで、今回の UFO キャッチャーの製作費用は約万円でした。当初の目的である、マイコンを利用して細かな制御を行うことのできる UFO キャッチャーを製作することができた。 6 おわりにモーターの制御や外装からアームの設計、製作まで当初の予定通りにはあまり進ませることが出来なかった。本体の電源にはバッテリーを使い UFO キャッチャー単体で稼働させることが出来るようにしていきたい。未完成の状態なのでたくさんの人に楽しんでもらえるように最後の作業をしていきたいと思う。