分野 08
ロボット工学
感じ取り、判断し、動く機械
ロボット工学は、すべてを結びつける分野です。ロボットには、体(構造)、動き(力学と運動学)、電気(回路)、頭脳(論理とプログラミング)、感覚(センサー)が必要です。
学べること
- ロボットはセンサーを使って、どのようにまわりの様子を知るのか
- モーターと車輪は、命令をどのように動きに変えるのか
- ロボットのふるまいを一歩ずつ計画する方法
- ロボットをテストし、デバッグし、改良する方法
実験の例
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線にそって進むように、ロボットをプログラムします。
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壁にぶつかる前に、ロボットが止まるようにします。
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速さと操作のしやすさの両方にとって、いちばんよい車輪の大きさを見つけます。
作れるもの
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ライントレースロボット
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障害物をよけるロボット
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かんたんなロボットアーム
これらは、この分野で取り組む内容の例です。公開されるレッスンとは異なる場合があります。
シミュレーションが簡略化していること
- バーチャルな世界は、本物の部屋よりも単純です。床は平らで、明るさも均一です。
- 本物のロボットは、電池のもち、車輪のスリップ、部品の故障といった問題にも苦労します。
どんなシミュレーションも、現実を簡略化しています。どのように簡略化しているかを知ることも、工学を学ぶことの一部です。
学校の教科とのつながり
情報、理科(物理)、算数・数学、デザイン
ほかの分野とのつながり
ロボット工学はほかのすべての分野を使うので、学んだことを組み合わせるのにぴったりの場です。
知っておきたいこと
ロボットは工場や病院、農場ではたらいています。また、ロボット探査車は火星の表面を探査してきました。