クレーンゲーム機製作 動機 私たちの班は、昨年度の先輩が課題研究で制作 していた UFO キャッチャーを引き継ぎデザイ ンや構造などを練り直し、改良を重ねて新しい クレーンゲームを目指し、制作しています。 大まかな流れ １． アームやゴンドラ、レー ルの構造を考え、外箱の寸法や デザインを決める。 ２． 材料を切りだし、組み立 てる。 ３． アームのデザインが決定したら、紙で実際の大きさの模型を制 作する。 ４． レールとなる金属を箱の寸法に合わせ切 り出し、装着させる。 ５． ここから先は制作途中です。 Raspberry Pi による カメラとモータの遠隔制御の研究 ＜目的＞ 私たちは、佐土原高校通信工学科であることに誇りを持 つとともに、私たちが新時代を作っていこうと考えまし て、近代化している社会のために何ができるのか考えま した！ ＊その結果＊ 時代の最先端をゆく小型 PC、Raspberry Pi を使うこと にしました。また、通信工学科ということで遠隔操作に も挑戦してみました！ ＜概要＞ 私たちの班では、Raspberry Pi を使い web カメラ やモーターをプログラミングすることによってラジ コンカーを制御しています。 最終的にはスマートフォンで操作します。また、ハ ードウェアの方も見栄えの良いように試行錯誤しま した。 ＊ちなみに＊ ハードウェアの型はポルシェ 911GT2 を採用しました ポルシェ 911 GT2 ボディ｜全長 4470×全幅 1850×全高 1285mm エンジン｜3.6 リッター水平対向 6 気筒ツインターボ 最高出力｜390kW（530ps）/6500rpm 最大トルク｜680Nm（69.4kgm）/2200-4500rpm 駆動方式｜RR トランスミッション｜6 段マニュアル 移動式太陽光発電システム製作の研究 ◎目的 私たちは、今年度は東日本大震災、台風などの自然災害などで電源の損失により、 国民の生活に多大な影響を及ぼしたことなどを教訓に、移動式の太陽光発電システム の製作に取り組むことにしました。 ◎概要 この太陽光発電は出力電力が３５０Ｗの移動式太陽光発電機になっています。 いろいろな場所に移動して使うことができます。バッテリーにエネルギーをためてイ ンバーターで直流から交流にかえて電力を供給しています。エネビューワで消費電力 を確認することもできます。 土台を作って いる様子 システム構成図 発電システムを バッテリーの電圧を 取り付けている 測定している様子 様子 発電している様子 卒業 DVD 制作 ◎目的 ３年間の出来事の写真や動画を集めてクラスのみんなの脳裏に焼き付けるような、オンリーワン の DVD を作る。また、動画編集の技術やパソコンの使い方を身に着ける。 ◎スケジュール ＊４月 ・作業案決定（動画編集アプリなど） ・役割分担 ＊５月～１２月 ・材料集め（写真、動画等） ・動画編集 ＊１月 ・動画完成 ＊２月 ・DVD 制作 ◎作業過程 使用したもの デジカメ ビデオカメラ パソコン 動画編集ソフト（Adobe Premiere Elements） １写真や動画の素材を集める ２動画編集 ３DVD に焼く ◎編集 １．動画、写真をソフトに取り込む。 ２．エフェクト（加工処理）をつける。 ３．文字や音楽を追加する。 ４．DVD に保存する。 課題研究作品 １．目 「有線・無線通信システムの製作」 的 通信技術や電子回路、実習等で学習した専門知識を生かしたもの作りを するため、有線・無線通信システムの製作に取り組むことにしました。キー ワードはシリアル通信と PWM（パルス幅変調）です。 ２．キーワードの説明 （１）シリアル通信とは データを送受信するための伝送路（メタリックケーブルと電波） を 1 本使用して、データを 1 ビットずつ連続的に送受信する通信方式 です。例えば、文字 A’は ASCII コードでは 01000001 の２進数で表 現されます。これを送信すると右図のようになデータが送信されます。 （２）PWM（パルス幅変調）とは ON 光量の制御は、目の反応より速い速度で光の ON/OFF を繰り返させ、 ON 時間と OFF 時間の割合をプログラム上で変えることで、暗くしたり 暗い OFF 中間の明るさにしたりします。これを PWM（Pulse Width Modulation） 制御といい、PIC１６F８８マイコンの RB0（６番ピン）より、PWM 制御 信号を出し、４つのオブジェ（雪の結晶）を制御（AND 回路を利用） 明るい させています。 パルス幅（広い） ３．全体の構成 電源は AC アダプタ（１２V、１A）を使用し、回路は PIC マイコン(16F88)とドライバ IC、AND 回路（４回路）と AC アダプタからマイコン用の電源５V を作る三端子レギュレータ等から構成しています。（写真１） オブジェ（雪の結晶：大きさ１０ｃｍ程度で４枚）は、透明アクリル板を結晶型（正六角形）に切り抜き、溝で模 様を描いて LED を取り付けたものです（写真２）。これらを有線・無線通信で光の点滅の仕方や明るさを制御させます。 （１）送信側マイコンについて ① 送信側の PIC マイコンの２個のスイッチを B ポートの RB0、RB１に接続。 ② シリアル通信を行うため、有線通信の場合は、送信側の TX（RB5）端子と受信側の RX （RC７）端子を導線で接続、無線通信の場合は、送信側の TX 端子は AM 送信機へ、受 信側の RX 端子は AM 受信機と接続。 （２）受信側マイコンについて ① オブジェを制御する信号は、RA0、RA1、RA２、RA3 を使用し AND 回路（74HC08） と接続 ② PWM 信号（CCP1（RB0：６番ピン）は AND 回路（74HC08）と接続 ③ 74HC08 とドライバ IC を接続し、ドライバーIC とオブジェを接続。 写真１：制御回路（有線通信） 無線通信（送信側） 写真２：オブジェ 無線通信（受信側） LEGO ロボット製作の研究 [目的] 僕たちは、LEGO をとおして機械的要素と制御的要素の二つを学べると思ったので LEGO をすることに決めました。また、大会での追加ルールに対応する応用力や柔軟さを 身に着けることができると思ったからです。 [概要] この LEGO のロボットはインテリジェントブロックといわ れるものに、タッチセンサや光センサなどの入力部品やモー タなどの出力部品を接続し、マインドストーム EV3 用のソフ トウェアでプログラムを入力し、制御しています。 宮崎県で夏行われる LEGO のロボット大会 が WRO（World Robot Olympiad）の地区予 選大会になります。これは、日本大会、世界 大会まで行われるロボット競技です。 僕たちは、LEGO ブロックを使ったロボット競技の WRO と MSG ロボコンに参加し、 事前にあたえられたルールと大会当日に発表されるサプライズルールと競技タイムで 順位を競いました。サプライズルールは当日に対応するのは大変なので事前にある程度の 予測を立てて対策する工夫をしました。 夏の大会のルールはレベルが高く、残念ながら結果を残すこ とができませんでした。 現在は冬に行われる MSG ロボコン２０１５ロボットを製作 しているところです。 昨年度、通信技術部で２位を取ったので今年 は１位を目指してがんばっています。
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