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機械工学ゼミナール

2016年度

2016年度イメージ

2016年度の機械工学ゼミナールでは,次のようなミッションを学生に与えました.

「本ゼミナールでは,ロボットによる物体のマニピュレーションについて,実際にロボットを 開発しながら考えます。 課題は閉塞した配管中で瓦礫(がれき)を効率良く収拾するロボットをデザインすること. 発電所等の災害現場で活動するロボットのプロトタイプ開発に取り組んでもらいます. 障害物がある狭隘空間の中で,早く・確実に瓦礫運搬を実現するにはどんな戦略が適切かを一緒に探求しましょう.」

2011, 2013, 2014, 2015年度に引き続き,東京電力福島第一原子力発電所の事故に対応する ロボットに求められる機能の実現に取り組んでもらうために上記のような課題設定にしました。 2014年度の水平に置かれたパイプの中で動作するロボットの開発という課題から一段難易度を上げ, 2016年度は閉塞状態(障害物がある)パイプの中で動作するロボットの開発に取り組んでもらいました。
瓦礫を運搬するという機能に加えて,障害物を避けるという機能を加えたことにより, 2014年度とは異なる,新しい戦略が生み出されました。
それでは2016年度のゼミ生の成果をご覧下さい.

コウ君・山田君・佐野君の製作したロボット
川又君・綱野君・金山君の製作したロボット

2015年度

2015年度イメージ

2015年度の機械工学ゼミナールでは,次のようなミッションを学生に与えました.

「本ゼミナールでは,ロボットによる物体のマニピュレーションについて,実際にロボットを 開発しながら考えます。 課題は円筒容器の中から瓦礫(がれき)を効率良く収拾するロボットをデザインすること. 発電所等の災害現場で活動するロボットのプロトタイプ開発に取り組んでもらいます. 限られた空間の中で,早く・確実に瓦礫収拾動作を実現するにはどんな戦略が適切かを一緒に探求しましょう.」

2011, 2013, 2014年度に引き続き,東京電力福島第一原子力発電所の事故に対応する ロボットに求められる機能の実現に取り組んでもらうために上記のような課題設定にしました。 2014年度は水平に置かれたパイプの中で動作するロボットでしたが, 2015年度は垂直に置かれたパイプの中で動作するロボットの開発に取り組んでもらいました。
重力に逆らった動作が求められると格段に機構設計の難易度は上がりますが, その分,これまでにない新しい形態のロボットを創造してもらうことができました。
それでは2015年度のゼミ生の成果をご覧下さい.

唐澤君・高倉君・満留君の製作したロボット
高橋君・沖芝君・鈴木さんの製作したロボット

2014年度

2014年度イメージ

2014年度の機械工学ゼミナールでは,次のようなミッションを学生に与えました.

「本ゼミナールでは,ロボットによる物体のマニピュレーションについて,実際にロボットを 開発しながら考えます。 課題は細い配管中で瓦礫(がれき)を効率良く運搬するロボットをデザインすること. 発電所や化学プラントでの災害で活動するロボットのプロトタイプ開発に取り組んでもらいます。 限られた空間の中で,早く・確実に瓦礫運搬動作を実現するにはどんな戦略が適切かを一 緒に探求しましょう。」

2011,2013年度に引き続き,東京電力福島第一原子力発電所の事故に対応する ロボットに求められる機能の実現に取り組んでもらうために上記のような課題設定にしました。 2011,2013年度は概ね平坦な地形で動作するロボットの製作でしたが, 2014年度はパイプの中で動作することを特徴とするロボットの開発に取り組んでもらいました。 パイプの中を動くという細かなレギュレーションの違いが, ロボットの基本構造に大きな変化をもたらすことが分かりました
それでは2014年度のゼミ生の成果をご覧下さい.

金山君・大久保君の製作したロボット
井上君・西岡君の製作したロボット

2013年度

2013年度イメージ

2013年度の機械工学ゼミナール(以下ゼミ)では,次のようなミッションを学生に与えました.

「本ゼミナールでは,ロボットによる物体のマニピュレーションについて,実際にロボットを開発しながら考えます。 課題は瓦礫(がれき)を効率良く運搬するロボットをデザインすること.自然・人為的災害が発生した際に 瓦礫を運搬するロボットのプロトタイプ開発に取り組んでもらいます。 早く・確実に瓦礫運搬動作を実現する戦略に必要なことが何かを一緒に探求しましょう。」

2011年度に引き続き,大規模災害(特に東京電力福島第一原子力発電所の事故)に対応する ロボットに求められる機能の実現に取り組んでもらうために上記のような課題設定にしました。 基本的なルールは2010年度のドミノ運搬ロボットのそれを踏襲しつつ,搬送対象の物体を 瓦礫を模したブロックに変更しました。 対象の物体のわずかな変化が,学生にもたらす戦略の変化につながることを期待しましたが, 製作物を観察すると,概ね採用された戦略はこれまで同様のものであったように見受けられます。
それでは2013年度のゼミ生の成果をご覧下さい.
山田君の製作したロボット
中島君の製作したロボット
坪井君の製作したロボット

2011年度

2011年度イメージ

2011年度の機械工学ゼミナール(以下ゼミ)では, 新規に課題を設定し,次のようなミッションを学生に与えました.

「本ゼミナールでは,ロボットによる物体のマニピュレーションについて,実際にロボットを開発しながら考えます. 課題は架橋ロボットをデザインすること.災害時に河川などに橋を渡すロボットのプロトタイプ開発に取り組んでもらいます. 早く・確実に架橋動作を実現する戦略に必要なことが何かを一緒に探求しましょう.」

2009年度・2010年度と物体を操作する(マニピュレーション)することにおける『戦略』の重要性を議論してきましたが, 2011年3月の東日本大震災での大きな被害を目の当たりにし,教育のためだけの課題設定ではなく, その先にある人に役に立つ機械(ロボット)のデザインを目指すための課題設定をしました. もちろん,実際に被災地を訪問して具体的なニーズを汲み取るというプロセスを経ているわけではないため,Toy Workであることは否めません. しかし,少しでも具体的な課題を設定することによって,戦略教育を受けた学生に世の中に役に立つという意識を 強く持ってもらうことを意識しました.

カリキュラムとしての変更点として,今年度はソフトウェアの実習を減らし,簡単な構造設計の講義を追加しました.

それでは2011年度のゼミ生の成果をご覧下さい.
小川君,高橋君チームの製作したロボット
池田君,カン君チームの製作したロボット

2010年度

2010年度イメージ

2010年度の機械工学ゼミナール(以下ゼミ)では,昨年のテーマを継承しつつ, 課題を修正して次のようなミッションを学生に与えました.

「本ゼミナールでは,ロボットによる物体のマニピュレーションについて,実際にロボットを作成しながら考えます. 課題はドミノを運搬すること.皆さんのミッションは如何に早く, 如何に美しく,そして如何に効率的な方法・機構でドミノを運搬するかの戦略を検討し, それを実装して下さい.物体を早く・確実に操作する戦略に必要なことが何かを一緒に探求しましょう.」

2010年度も物体を操作する(マニピュレーション)することにおける『戦略』の重要性を学部3年のゼミ生と供に議論しました. ドミノを運搬するという抽象的な課題にすることにより,よりバリエーションに溢れる戦略を検討してもらうことを狙いました.
また,カリキュラムとして変更されたのは,2010年度はオブジェクト指向スクリプト言語であるPythonを用いて LEGO Mindstorms(TM)を制御する演習を追加しました.

それでは2010年度のゼミ生の成果をご覧下さい.
居福 裕貴 君
鈴木 崇大 君
ディン ホアン ジャン 君
安本 晃基 君

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2009年度

2009年度イメージ

2009年度の協調知能システム研究室の機械工学ゼミナール(以下ゼミ)では, 次のようなミッションを学生に与えました.

「本ゼミナールでは,ロボットによる物体のマニピュレーションについて, 実際にロボットを作成しながら考えます. 課題はドミノを並べること.皆さんのミッションは如何に早く,如何に美しく, そして如何に効率的な方法・機構でドミノを並べるかの戦略を検討し,それを実装し て下さい. 物体を早く・確実に操作する戦略に必要なことが何かを一緒に探求しましょう.」

これは物体を操作する(マニピュレーション)においては, 選択する『戦略』こそがその成否を分けるという,我々の経験から導き出された課題 であり, ロボットを学び始めた学部3年生に,その戦略の重要性を体験してもらうことが 大切であると考えたからです.

さらに戦略をただ考えるのではなく,LEGO Mindstorms(TM)を用いて 動作するロボットとして実装することによって,体験してもらうことも重要視しまし た.

Mindstormsはロボットの製作プラットフォームとして, センサやアクチュエータという意味で,必ずしもパワフルなものではないかもしれま せん. しかし,そこにしっかりとした戦略の裏付けがあることによって, ドミノを並べるという難しいタスクも実現可能であるということを体感してもらいま した.

それでは2009年度のゼミ生の成果をご覧下さい.
渡邉君,増田君チームの製作したロボット
上坂君,松村君チームの製作したロボット