* はじめに *
「ロボット入門」という科目も今年で３年目を迎えます。
自分で作ったロボットが動く感動を味わってもらいたい、
プログラミングすることで実体としてのロボットを制御することを体験してほしいということで
この科目を計画し、今年も県立磯子工業高校電気科のご協力を得て展開することができることになりました。
昨年に引き続き、前期＋夏期集中の２単位、１〜３年生向けの選択科目として開講します。
生徒１４名、担当は２名です。
今年度は、科目展開のための備品整備事業の一貫として、SONYのAIBOも整備される予定なので、
これを用いた実習も取り入れていけたらと考えています。
第１回・科目オリエンテーション
* 科目オリエンテーション *
最初の授業では、授業の概要、つまり
科目の目標、授業計画、評価の観点、評価の材料、教材などについて説明しました。
次に、学校のネットワークへのログインの仕方を説明しました。
各自ユーザー名とパスワードを配布、確認してもらい、実際にログインしてもらいました。
飲食厳禁、携帯電話等の原則使用禁止、メディアの持ち込み禁止などコンピュータ教室を使用する上での注意をしました。
さらに、個人用に用意したホームフォルダの使い方の説明をしました。
「マイドキュメント」に保存したものは、自動的にファイルサーバーに保存されること、
ここへのアクセス権は、本人と担当教員しか持っていないこと、
容量制限があることなどです。
そして、ここに「ロボット入門」というフォルダを作成してもらい、
この科目でのファイルはすべてここに保存をするように指示をしました。
* 私とロボットとの関わり *
次にWordを起動し、そこに簡単な自己紹介を書いてもらいました。
この科目を選択した理由、自分とロボットとの関わりなどをメインに書いてもらい、
ファイルの保存と、提出の仕方を実習しました。
また、この原稿を参考にして皆の前で自己紹介を順次してもらいました。
中には、前期科目ということに魅力を感じて選択した生徒もいれば、
中学校時代に部活動でロボットを作った経験のある人、
ロボットの技術を用いて障害を持つ人を助けることができることに関心を持って勉強をしてみたい
という動機を持って選択した生徒など様々でした。
私もこのメンバーと共に、ロボットに関する勉強をしていくことが楽しみです。
* からくり人形 *
NHKの番組「からくり人形」の前半部分をみました。弓曳童子、茶運び人形、飛び蛙など世界最古のマイクロロボットと呼ばれるものなどです。最初、生徒たちはロボットと「からくり人形」との関係にとまどっていたようです。生徒たちの感想を紹介します。
- からくり人形に用いられた「自走」という考え方は、２１世紀になった今でもロボットの考えの中心にあって、「自立」という表現で存在する。例えば、現代にロボットを踊らせたり、走らせたり（二足歩行）は、からくり人形に置き換えると、勝手に動くという形になる。
そんな江戸時代でも、２１世紀でも、誰も作ったことのないものや、誰も考えなかったものを作りだすことは、すごいことであり、同時に大変なことであり、自分もたってみたいという憧れを強く抱いた。
- ビデオで見たからくり人形をもっと知りたくなった。なぜならこのからくり人形が地球にやさしくずっと使えるから。なぜこのからくりの技術を現代の人たちはまねをしないのだろうか。この人形のそくみを使えば、エネルギーを使わずにすむのにと思った。現代の技術を発展させていくためには、昔の技術をとりいれなければ急激な発展はないと思う。できればこの人形のことをよく調べたい。僕は世界初のマイクロロボットを作った人みたいに何かを発明したいと思う。
- ビデオを見て、最初はからくり人形がロボットの祖先だというのに違和感があったが、いろいろな人形を見て納得した。私の中には工業用の物のイメージが強かったようだ。工場で茶くみ人形のからくりが応用されているのを見て、驚きつつも納得できた。ロボットの祖先としてからくりが出るのなら、鳩時計はどうなのでしょう。
- ビデオを見て僕もからくり人形にとても興味を持ちました。最初にみた「弓曳童子」ですが、あれはとてもすごかった。正確に的には当てられないけれど、あれでも充分からくりがすごいと実感した。あれを近代兵器に使えるかもしれないと思いました。次の「茶運び人形」にはかなりワクワクさせられた。何かをのっけると運んでくれる仕組みはとても勉強になった。
- マイクロからくり完成の裏にああいう話があったのかと思いました。
あとからからくり人形をもとにした機械は他にもあるのかと思いました。
- 江戸時代に開発された「からくり人形」はモーターも電力も使わずに動くのがすごいと思いました。
この技術をさらに開発すれば、本当に人のためになると思います。
- 今の機械などの原点が江戸時代に作られたからくり人形だということにびっくりさせられた。
また、江戸時代に作られたからくり人形にモーター、電池といったものが一切使われていないということで、省エネだし、すごい技術だと思う。江戸時代、幕府によって技術が制限されたことは残念だった。でも制限されなかったら、どうなっていたのだろう。
- からくり人形があって、お茶を運んだりしてくれるものがあるということは前から知っていましたが、まさかこの技術が未来の日本を救う技術になるとは予想もできませんでした。このビデオを見て、私もあのようなロボットを作って、人を驚かせたりしてみたいと思いました。
- 茶運び人形は以前から知っていたが、今回改めて見ると当時の日本の技術はすごいと心から思った。今でもその基本的な技術はおもちゃや今のロボット等で生かされているのに驚いた。弁吉は当時だけでなく今もその技術を誇れる天才的な人なんだと思う。その技術が幕府によって止められたのは本当に残念であったと思う。
- 茶運び人形は、前に見たことがあったけれど、中を見たのは初めてだったので、仕組みがとても手がこんでいるとは全然知らなかった。小さなからくり人形も、小さい中にすごいしかけがあってびっくりした。
- 「弓曳童子」を見て、弓を持ったりひもにかけて曳いたりとばしたりしていたのがすごかったと思った。茶運びのからくり人形も中はそんなに材料などは使っていないのにちょっとした工夫でどのくらいの距離で戻すようにするかなど調整できてとてもびっくりしたり、すごいと思った。昔の日本人は創造力などすごいと思った。
- 江戸時代にできたからくり人形は約１５０年経った今でも動いていてすごいと思った。
大野弁吉は小さい頃から西洋科学に興味を持ったり職人としてもすごかった。それに、あんな小さいぜんまいを作るなんて普通の人には無理だと思った。
- 日本の昔のからくり人形の技術がすごかったということを知って驚いた。そしてその技術が工場などで最近使われ始めていることを知ってすごいと思った。
- モーターを使わないで動くところがすごかった。江戸時代の人は、いろいろな工夫をして遊びや楽しみにからくり人形を作っていて、尊敬した。江戸時代の人は頭がめっちゃいいし、想像力が豊かだなあと思いました。
第２回・からくり人形
* からくり人形 *
前回に引き続き、NHKの番組「からくり人形」の後半部分をみました。
機巧図彙、段返り人形、離れからくりなどです。今回も生徒たちの感想を紹介します。
- 前回よりもさらにすごい技術がそこにはあった。水銀を使った人形なんかは、なぜそんな発想が生まれるのかがまったくわからないほどにすごかった。下手な最新技術よりも驚くものがそこにはあった。
- 江戸時代という大昔に作られ親しまれていたからくり人形がここまですごい能力を持っていたのかとびっくりした。そしてその技術を今も受け継いでいるのはやはり職人だなと感じた。
- 水銀を使うアイディアはびっくりしたしすごいと思う。８ｍもあるからくり人形は本当に人形が自動で動いているように見えた。
- からくり人形もすごいと思いますが、江戸時代にからくり人形を作った人の方がすごいと思います。
作るにはまず動き方とかを考え出すための発想力と、それを手作りで作るための集中力がすごいと思います。
このビデオを見ていると自分で考え出し作りたくなる。
- 水銀を使ったり、からくり人形にもいろいろな物があると知って驚いた。
- からくり人形にはいろいろと工夫がされており、動力となるものもいろいろとあり、たとえば水銀などで砂時計みたいなかんじにして動力にしていたのがすごかった。
- 前半でも「あーすごいなー」と思ったし、自分でも作ってみたいと強く思いました。
- いろいろなからくり人形を見れたり、その人形についてなど知ることができて良かった。VTRなどもおもしろかった。
- 江戸時代にできたからくり人形は焼く１５０年経った今でも動いていてすごいと思った。
大野弁吉は小さい頃から西洋科学に興味を持ったり、職人としてもすごかった。
それに、あんなぜんまいを作るなんて普通の人には無理だと思った。
- 日本人で空を飛ぼうとした人がいたなんて知らなかったし、からくりでどうやって飛ぶか全く想像がつかない。茶はこび人形で酒をもってくるようにするなんてすごいなあと思った。段返り人形のしかけは、わかった。すごいと思うのと思わないのでは、しかけの多さが違うと思う。
- 何のエネルギーもいらないものを作れるなんて昔の人はすごいと思いました。
- 今日みたからくりはあまり使えないと思う。段返りの方は何か使えそうだが、手で動かすほうは人が多すぎる。でも娯楽としてはかなり使えると思う。これらを使ってからくりによるサーカスとか開けるかもしれない。それにしても江戸時代の人間はすごいと思う。あれだけのからくりを思いつくとは、しかも作りは単純だし、動きもまあリアルである。
- 最初に出たお酒を運ぶからくりはすごいと思った。重さが少ないと動かないからすごい。
* からくり人形の制作 *
実際に「からくり人形」の制作をし、そのしくみを理解しようと、
学研・大人の科学の
からくり人形を組み立てることにします。
昨年制作したものを分解し、加えて新たに４セット用意し、
合計７セット（弓曳童子１、茶運び人形４、段返り人形２）を、２人１組で取り組みました。
箱を開けて部品を確認しながら、組み立てていきます。
第３回・からくり人形制作
* からくり人形 *
今日の２時間を使って、からくり人形の制作に取り組みました。 大江戸からくり人形（茶運び人形）が４チーム、段返り人形が２チーム、弓曳童子が１チームです。
弓曳童子チームは、前回残って糸かけの手前まで仕上がっています。 この複雑なカムの動きを各部所に伝える役目を果たすのが糸で、 これをかけて調整していくのは、本当に根気のいる作業です。
段返り人形チームは、回転の具合を糸で調整します。 さらに段の方も、高さや間隔を微妙に調整して、最後まで段返りが できるようにします。
茶運び人形チームは、組み立てがほぼ終わり、動作確認です。 歯車がうまくかみ合わなかったり、うまくいかないチームもありましたが、 原因をさぐって調整します。 さらに、動く距離と回転の具合を調整します。 最後に衣装をつけて完成です。
からくり人形の制作を終えての生徒たちの感想です。
- 人形がちゃんと上から下まで降りるように、少しずつ糸の長さを調整していくのが大変でした。 でも上から下まできれいに回った時はすごくうれしかったし、ひとりだったけれど完成させられて良かった。
- 製作を通してからくり人形のしくみを知ることが出来たのは良かったと思います。
- ちゃんと旋回するように作った昔の人は偉い！ と思いました。
- 弓曳童子の中身は相当ややこしかった。はじめに考えた人はすごいと思う。なんせぜんまいで色々動かした後に、糸で動力を伝えるという複雑な構造になっていた。
- 糸を通すところとからくり人形を動かすところで苦労しました。初めは腕がうまく動かなかったけれど、うまく動けるようになって良かった。とても調整をするのが大変だったけれど、作るのは楽しかった。
- 中がとても細かくて、昔の人がギアなどを作っていることもびっくりした。
- 苦労したところはあまりありませんが、ギアのところと、手をつけるところで多少苦戦しました。 私もロボット（からくり人形）を作ったのは初めてだったのですが、作ってみると意外と簡単だったし、結構いい動きをするので驚きました。
- 今回作ってみて、昔の人々の方がアイディアがあると思った。手先も相当器用だったのだと思う。 今のロボットを作っている人々もこういう昔のようにアイディアをふくらませて、人々が安全で便利で使いやすくできたらいいと思う。私のこのようにアイディアをふくらませたいと思います。
- 糸を通すところは苦労しました。むずかしかったけれど、楽しく作れたしおもしろかったです。
- 江戸時代の人は、これを設計して作ったなんてすごいと思った。
次回は、できあがったからくり人形のデモンストレーションです。
第４回・からくり人形制作とまとめ
* からくり人形のデモンストレーション *
| チューニングの時間をとって準備をした後、各班ごとにデモンストレーションをしてもらいました。 |
からくり人形のことを全く知らない人を対象に、デモンストレーションとその説明をし、質問に対して受け答えをするという想定です。 |
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| 段返り人形は、人形の腕と、台の間隔、高さを微妙に調整することで、見事段を最後まで下りきることができました。 |
発表会を終えて、生徒たちの感想です。
- みんな短い時間だったのに、ちゃんと形になっていて良かったと思う。自分の作品もみんなの前でうまく発表できて良かった。
- 弓曳童子が一番難しそうだった。指の力を調節したりするのが大変そうでした。茶はこび人形を作れたことはとてもいい経験になった。
- 様々なからくり人形について知ることができて良かった。
よく考えてあると思うし、その技術が今このような形で高校生の勉強に役立っているのはすごいと思った。技術や道具、情報があまりなかった江戸時代にここまで精密なものを作っていたという日本人の努力と苦労の結果なのだと思う。
- 茶運び人形の旋回させるところがうまくいきませんでした。他の班の人形はちゃんと動いていて、フォローがうまかったです。もしまた機会があれば、今度は発表もきちんとできるように仕上げたいと思います。
- 各班が自分たちの作ったからくり人形を発表して、うまく動いたり、動かなかったりして、その説明をするのがおもしろかった。弓曳童子の矢がちゃんとあたったときはうれしかった。
- 自分たちの発表がちょっと悪かったかなあと思った。
- 全部の班がからくり人形の何かにつまづき、悩んでいた。そして結果的にうまくいった班もあれば、うまくいかなかった班もあった。自分の班は客観的に見れば成功とは言い難いが、主観的に見ると拍手をしたいほどの出来だった。
- 自分たちが作った人形以外のことも、説明をしてもらったので、結構理解できた。自分達が作った人形はうまく作れなかったから、次に作るものがあったらうまく作れるようにしたいです。
- みんなちゃんとできていて実演も成功してすごかった。段返り人形は鉄球が流れてあんな動きをするのがすごかった。弓曳童子は、矢の飛ぶ方向こそ調整できないけれど、的に当たっていたのですごいと思った。
- 私が作った人形は茶運びだけですが、他にもこのような人形が江戸時代にあったということはさぞや楽しい時代だったことと思います。個人的にはもう少し細かい説明をしたかったです。
- 弓曳童子がすごかった。難しいのに、ほぼ完成していた。他の人形も上手にできていた。
他の人形は、自分が作ったものよりも難しそうなのに、うまく実演できていてちょっと悔しい。
- 弓曳童子がすごかった。からくり人形であの細かい動きには驚いた。
６班の段返り人形がとてもよく動いていた。
第５回・ロボットの歴史
* ロボフェスタ神奈川２００１公式記録 *
ロボフェスタ神奈川２００１公式記録のDVDをみました。４年前のものなのですが、様々な分野で活躍しているロボットの様子が映像でよくわかります。
* ロボットの歴史 *
ロボットの開発の歴史をたどっていきました。
ロボットの語源、ロボット三原則、文学に登場するロボット、アニメや映画に登場するロボット、
産業用ロボット、自律型と操作型、そして２足歩行ロボットなどです。
また、一昨年の夏に個人的にでかけて行ったツインリンクもてぎで撮ったアシモの前身の写真や、昨年東京ドームシティでみたQRIO(特別展プロジェクトＸ)の映像なども
見てもらいました。
最近のニュース記事などから、ジョギングするアシモ、「会津磐梯山」を踊る「ＨＲＰ−２」、大阪弁をしゃべるアイボなども話題にしました。
* 夏休みの課題 *
早々と夏休みの課題を出しました。ロボットが登場する文学、映画などを見て、もしくは愛地球博、お台場の化学未来館など、ロボットの展示をみてレポートを書いてくるというものです。
特に映画については、日本と欧米とで描かれているロボットのイメージが随分と違うということを話し、
ロボットがどう扱われているかに注意してレポートを書いてほしいとしました。
今日の授業を終えての生徒たちの感想です。
- フィクションの世界では、紀元前からロボットがあったなんて知らなかったし、今ではとても
人間に近いロボットまでできていて、踊ったり、話したりしていた。AIBOを実際に見るのがすごく楽しみです。
- 医療用のロボットがすごかった。マニュピュレーターは確かにいいと思う。脳と重要な部分は人の手ではやりにくい場所もあると思うから。今度ロボットが一家に一台（ドラエもん）が普通になるかもしれない、何百年、何千年かかるかもしれないけれど・・・。
- ２足直立歩行型ロボットの研究と家庭に役立つロボットの製作や、介護ロボットが便利に実用化できるように開発が進むと良いと思う。現在はまだ様々な技術が開発段階であるが、この技術が実用化されれば本当に夢のロボットの活動ができると思う。それも遠い将来ではなくて、本当に近い将来であると思う。人間は空をとぶことを夢のまた夢だと決めつけていたが、今の技術で飛行機はあたりまえになっているように、ロボットも夢ではなくなると思う。
- 医療関係のロボットに最も興味を持ちました。もしあれが実用化すれば、今まで治せなかった病気を治せるので、便利になるなと思いました。
- いろいろなロボットを見て思ったことは、人間が作ろうとしているロボットは、人間や動物、虫などの
動きや考え方を見て作ってるのが多いということです。たぶんこれからのロボットは、だんだん生物に近づいて、
食べ物をエネルギーにするとか、思いもつかないようなことをできるようになるのかなと思います。
- 医療用のロボットがすごかった。マニュピュレーターは確かにいいと思う。脳とか重要な部分は人の手ではやりにくい場所もあると思うから。今後は一家に一台が普通になるかもしれない、何百年も先のことになるかもしれないけれど、いつかそういう日がくるかなあ。でないとロボット三原則を作った意味がない。
- ロボットの進化や理想が見えてきた。歩いたり、走ったり、踊ったり、考えたり、それはいつか理想や空想ではなくなるはずだ。
- 救助ロボットが印象に残った。ロボット開発の歴史を見て、僕はいろいろなことのできるロボットがあることを知った。例えば、自律型ロボットと操作型ロボットのことを知ってすごいと思った。特に、自律型ロボットは、自分で判断して動くのがとてもすごいと思った。これからももっとロボットの開発が進んで生活が楽になったらいいと思った。
- 災害が起こったときに人を助けるロボットがあるのにびっくりした。仕事を手伝う程度だと思っていたが、間は踊ったり、走ったり、歩いたりとすごくなっているのに驚いた。
- 昔は見て楽しみだけのロボットだったが、今は人類のスペアパーツ、生活の手伝い、宇宙開発にまで関わっているものになっているので、私たちの未来にはもっと素晴らしいことで私たちの目の前にいることでしょう。
私もＡＳＩＭＯのようなロボットをさわってみたいです。
- 医療のロボットを見て思ったことは、プログラムを工夫して精密なことをできるようにすることはできるけれど、どこかで故障したら危険だなあということです。キュリオもすごいと思った。このロボットは小さいのに、走ることができて細かい行動ができることがすごいと思います。
- ＡＳＩＭＯやアイボはすごいと思う。ＡＳＩＭＯの元の形を見ることができたり、昔のロボットについてわかったと思う。
- アシモとアイボが印象に残った。かなり昔からロボットに近い物が考えられていたと知って驚いた。
最近のロボットはハイテクだと思った。そして今までＴＶや小説、映画の中の世界が現実になりつつあるのだということがわかった。
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