製作の目的 ・子供達でも簡単にラジコン操作できるモーター動力の飛行機を作ることを目 指す。 【PS2 コントローラー送信機】 【完成した飛行機】 説明 ・本体 飛行機本体はインドアプレーンをベースに開発し、PIC を R8 に変え, ゴム動力から小型モーターを搭載するようにしました。 ・送信機 PS2 のコントローラーを改造して、24 個のＬＥＤから赤外線で信号 を送る。 ・受信機 赤外線信号を受信して、モーターの回転数とサーボで方向をコント ロールする。 基礎知識 科目 内容 生産システム技術 電子回路 生産システム実習 Ｒ８、はんだ、電子回路 情報技術基礎 C 言語 感想：活動を始めたころは、すぐに完成できるものだと思っていましたが、実 際に飛行機を飛ばしてみるとなかなか飛びませんでした。自作のコントローラ ーで制御をしようとしても思うように動かすことができず、製作等とても時間 がかかりました。 ～製作の目的～ ・ロボットを羽ばたかせて飛ばし、操縦もできるものを作る。 【完成品】 【コントローラー】 【ブラシレスモータ】 ～解説～ ・本体の大きさは幅 965mm、長さ 620mm。 ・ブラシレスモータからギヤボックスに動力を伝え、 クランク機構を使用し、羽ばたきます。 ・コントローラーを使って主翼、尾翼の操作をします。 ～工夫点～ ・本体がとても大きくなってしまったので翼の羽ばたく力を少しでも無駄にしない為に、翼に骨 組みのような仕組みを入れましたがモータへの負荷が大きくなってしまったので素材を変えた りして軽量化に努めました。 ～感想～ ・ロボットを空に飛ばすという夢のようなプロジェクトに参加できて楽しかったです。 軽量化や配線の改善など修正する作業が多かったですが、今まで学んできたことを有効に活用 できたと思っています。 ・ 製作するにあたって多々壁にぶつかったりすることがありましたが先生や班員などと話し合 って解決することが出来たので良かったです。 ・羽ばたくことは出来ましたが、残念ながら空を飛ぶことは出来ませんでした。 機体の重心の改善、尾翼の改善、さらなる軽量化を実現できれば空を飛ぶ可能性があると思い ます。 ☆製作の目的☆ ・前年度の楽器製作にアレンジを加え、今年は鉄琴型の自動演奏打楽器を製作 することになりました。 〔 完成した装置 〕 〔 自作 R8 〕 ★各部説明★ ・帯鋼・・・鉄琴の叩かれる部分 音階を調べ、その長さに切る。（例：ド 500mm レ 472mm ミ 445mm) ・アルミの棒・・・鉄琴の叩く部分 アルミの廃材を集め再利用する。 ・サーボモータ・・・アルミの棒に取り付け自動で動くようにする。 音階の数だけ準備する。 ・R8・・・授業で使ったやつを利用 PC で楽譜を入力し、モータの強さも調整して R8 に出力する。 ※外枠は昨年の課題研究で使用したものを再利用 △結果▽ 「誕生日のうた」など、計３曲の演奏に成功した。 ▲感想▼ 活動を始めた頃は、完成図が中々決まらず苦戦していましたが、決まってし まうとスムーズに作業が進みました。結果完成して演奏することができました。 R8 を使った迷路探索ロボット 作ろうと思った理由 生産らしいもの→ロボット いろんな人に興味をもってもらえそうだから 材料 アクリル板、アルミ板、オムニホイル、センサ モータ、ギアボックス、電池ボックス ↑車体 黒い線で書かれた迷路を探索して ゴールする事が出来る。 1.コンセプト 3.制御の仕組み ・３年間で学んだ技術(機械加工技術や TWE-Lite DIP 電気技術・プログラミング技術など） を生かしたものを作りたいと思った。 また子供たちが、私たちの製作したも ので楽しく遊んでもらいものづくりへ の興味・関心を持ってもらうようなも の製作した。 Arduino 電池 サーボモータ 空気圧用 ペットボトル ソレノイドバル エアシリンダー 2.動作手順 ①空気圧を動力とし、はずみ車 (フライホイール)で勢いをつける。 リンダー ①トワイライトディップ間で通信を 行い、制御する ②コントローラより信号を受け取り、 本体側の Aruduino を TWE-Lite DIP で制御する。 ③Arudino はソレノイドバルブとサ ーボモータを使用するために使用し ている。 4.苦労したところ ②テンションが働くことにより動き出 す。 ・溶接がなかなかうまくできなかった ・ボール盤で穴をあけたときにずれた ・タイヤの設計 ・アクリル板が割れやすかった ・ジュラコンの削り具合 ・内側のバリ取り 1.製作に至るまで 4.動力の伝え方 生産システム科では，シーケンス制御実習や 空気圧を使ったエンジンの学習を行った。この 実習で身につけた知識や技術を生かしたいと 思い，水上で動く身近な乗り物である船を製作 することにした。 2.システムの仕様 PLC によって空気圧シリンダを動作させ，空 気の切り替えのタイミングを制御する。 ←空気圧シリンダの直 線運動を，回転力に 変え，フライホイー ルで弾みをつける。 スターロープで動力を 軸に伝えパドルを回転 させる。 → 5.工夫した所 [３D プリンターでの製作] 図 2-1．空気圧シリンダ 図 2-2. PLC 3.各部品の役割 ペットボトル固定部の作製中に，度々abs 樹 脂の位置がずれたり，樹脂が反り返ったりした。 そこで，所々に糊や両面テープを貼る場所を設 け固定したところ，位置ズレがなくなり，きれ いな部品を製作する事ができた。(図 3-1） [船の改良] ・固定部品：動力（炭酸飲料）用ペットボトル を固定する。 （図 3-1） ・フライホイール：弾みをつける。(図 3-2) ・パドル：水を噛み推進力に変える。(図 3-3) ・ベアリング：摩擦を減らし，軸の回転を滑ら かにする。 （図 3-4） 水上実験の結果，浮力が大きく，パドルが水 を噛まなかった。そこで，ペットボトルを 8 本 から 4 本に減らし，さらにカバーによる重量化 （1300g 増）を行い，完成させた。 図 5-2．カバー（1300g） 図 5-1．ボトル 4 本 図 3-1.固定部品 図 3-2.フライホイール 図 5-3.完成(正面) 図 5-4．完成(側面） 6.感想 図 3-3.パドル 図 3-4.ベアリング 課題研究を通して，きちんと計画を立て，物 事を進めていく事の大切を学んだ。また，各部 品の改良を繰り返しながら、より良いものにし ていこうと意識したことで，完成度の高い作品 を作り上げることができた。 製作の目的 今後のオープンスクールで、学科紹介の題材にしてもらえるような作品を作成し、 少しでも生産システム科に興味を持ってもらう。 小・中学生を中心に、幅広い年齢層の人に楽しんでもらえる作品を作成する。 【コート】 【サッカーロボット】 サッカーロボットの仕様 ・本体 ・モーターを右タイヤ、左タイヤ、蹴る機構に分けて３つ使用 ・タイヤを 2 つ、ボールキャスターを２つ使用し安定感アップ！ ・アルミニウムの角材を使用し軽量化に成功 ・底はプラスチックで作成 ・ソフト ・自分たちでアプリケーションを作成し遠隔操作が可能になり またモーターをひとつずつ動かせるようになった 操作方法 右側のブロック：右タイヤ 左側のブロック：左タイヤ 真ん中のブロック：蹴る部分 ブロックの上側：正転 ブロックの下側：逆転
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