RSJ2014AC3G1-02 研究活動を始める前の学部生のためのトレーニング教育 ○小水内俊介近野敦 (北海道大学) 1. はじめに曲げセンサロボット教育は，初学者を対象として工学やロボット技術に対する関心や知識を啓発することを目的とする場合が多い．ここでは，一定の知識を修得した大学生を対象として，座学から実践へのステップアップを目的とした教育について考える．講義や実習で学びうる知識や技術は，研究活動で必要とされる水準とは隔たりがある場合がある．実際のところ，研究室に配属されたばかりの学部生がすぐに研究活動に取り組むのはハードルが高い．筆者らは，本研究室に配属された直後の学部 3 年生を対象として，研究活動を始める前のトレーニングという位置づけでプロジェクト型教育を実施している．対象学生が学部 3 年生であることから本プロジェクトは “B3 プロジェクト” と呼ばれ，基本的に自由参加ではあるが対象学生たちは自主的に全員参加している．2012 年度に実施したプロジェクトの実施概要と成果を紹介する． 2. B3 プロジェクト 2.1 実施内容本プロジェクトの特色は，実際の研究活動に準拠した “分野横断的な課題” に “共同作業” で “計画から発表まで” 一貫して取り組むことである．実施期間は年度末の約 3 ヶ月間 (実働約 1 ヶ月間) とした．2012 年度の課題は，センサ類を搭載したグローブによってユーザの手の動きを計測し，その計測情報に基づいてモニタに表示された CG を操作するというものである．本課題には下記三つの要素が含まれており，参加学生 3 名がそれぞれ一人一役を担当した． • センサグローブの作成 • グローブと PC との間の通信 • PC 上での CG 描画 2.2 使用機材図 1 に構築されたシステムの概観を示す．グローブは人差指と薬指に曲げセンサを，手の甲に 3 軸加速度センサと 3 軸ジャイロセンサからなる 6 軸 IMU を搭載している．これらのセンサは Arduino UNO に接続され，計測データを PC に転送している．PC では OpenGL を利用して CG を描画し，Arduino から受け取ったデータに基づいて描画内容を変更する．具体的には，ティーポットとそれを覆うキューブが描画されており，両オブジェクトは IMU で計測された手の姿勢と同じように回転する．また，人差指の曲げ具合に応じて両オブジェクトが拡大縮小され (ズーム機能)，薬指の曲げ具合に応じてキューブの透明度が変わり中のティーポットが見えるようになる (透過機能)．本課題では，試行錯誤の際の利便性や機材の再利用性を考慮してブレットボードとジャンパワイヤを多用した．第32回日本ロボット学会学術講演会（2014年9月4日～6日） CG 6軸IMU Arduino UNO 図 1 システムの概観 (a) ミーティング (b) 成果報告会図 2 実施状況 2.3 実施状況毎週ミーティングを行うことで進捗と課題の共有を図った (図 2 (a))．ミーティングの際には資料作成や発表の方法についても指導し，成果報告会やその後の研究報告のためのトレーニングとした．また，報告内容に対して学生同士の質疑応答を誘導し，現状の課題や今後の方針について議論することを習慣とした．この議論に基づいて機材の実装方法などを随時変更することで，技術的な困難を克服し課題を推進した．結果として，構想通りのシステムを計画通りの期間で作成し，本プロジェクトを完了することができた． 2.4 成果本プロジェクトのまとめとして研究室内で成果報告会を実施した (図 2 (b))．口頭発表だけでなく，出席者が実機を体験できるデモも用意した．デモ実施時には実機の動作不良を解決することができず，一度撤収したのち別室にて改めて出席者を集めるというトラブルがあり，準備段階の重要性を再認識する機会を得た．本プロジェクトの終了後，参加学生は個人的に電子工作キットを購入したり，Android プログラミングに取り組んだりと，様々な方向で技術的な意識の向上が見られた． 3. おわりに研究室配属直後の学部 3 年生を対象とした，研究活動を始める前のトレーニングとしてのプロジェクト型教育について紹介した．本プロジェクトの特色や実施内容，使用機材，成果などを述べた．