先端技術研究班（水車・レゴブロック・Pepper）

「挑戦」をキーワードに、なんでも新しいことにチャレンジすることを心がけた。水車は通学路の夜道を再生可能エネルギーで照らす取り組みである。研究を重ねることで特許取得の技術を入手できた。それから、レゴブロックとPepperであるが、これはEdTech（えどてっく）といわれる教育とテクノロジーを合わせた教材である。高校生がプログラミング等を中学生や小学生に教える機会をつくることで成長につなげることができた。

I.水力発電機の製作

1.はじめに

「 寒 神社前を流れる 寒 川流域で が襲われた」という情報を受け、水力発電で防犯灯を照らすことができないかと思い立った

2.研究の目的

・ 寒 川流域の治安向上及び新たな技術への挑戦

3.研究内容

【1】 小型水力発電機の組み立て (角野製作所からの協力)

小型水力発電機のモデルケースとして、角野製作所が開発した「ピコピカ」を組み立てることにより、らせん水車の可能性を探った。また、組み立てた装置を実際に寒 川に沈め、発電の様子を観察するなどした。
結果、実験した限りでは十分な流量が得られず、発電量も不十分であった。水の流れや水深を調整したりしても大きな変化は得られず、「この場所でらせん水車を運用することは難しい」という結論に至った。

【2】 専門家からの支援

商社「いくつものかたち」木原倫文 社 による講演会

【3】 本 業 学 野中智博 教授の特別授業

いくつものかたち株式会社は、ひと、もの、ことがつながる循環型社 会の構築を手助けする会社である。5 月の講演会では、「再生可能エ ネルギー」についての話を聞くことができた。漠然としたイメージし か持っていなかった私たちに、水資源が持つ可能性、そして農業用水 路を利用した竹田市内の小水力発電所などを実例としてあげ、「日本は自然エネルギーに乏しいと思われている が、水資源は豊富にある。身近な再生可能エネル ギーに目を向けてほしい。」と語った。 再生可能エネルギー、日本の水資源、そして水力 発電についての知識、具体性が共に高まった。

野中教授の特別授業が行われたのは、私たちが 3 次元 CAD での部品モデルの制作に 困窮していた時だった。わたしたちに必要な「らせん水車」開発への助言をはじ め、日本における水資源の可能性など、幅広い知識を持っている野中教授のお話は とても興味深く、非常に有益なものだった。特別授業は「技術の世界は壁にぶち当たる時が必ずある。でも諦めない。成功でき るまでやる。うまくいかない時こそ大事。頑張って調べて、質問して、壁を乗り越 えてほしい」というのな教授の言葉で締め括られた。

【4】 DAIKO 風車プロジェクトへの繋がり

わたしたちのグループの主な活動である「小水力発電プロジェクト」だが、 活動で得た知識や実験結果の多くが、わたしたちの後輩たちが進める 「DAIKO 水車プロジェクト」に生かされることとなった。
このプロジェクトでは制作された「いかだ型水車」は、「らせん型水車」を制作、 実験したわたしたちが直面した以下の課題を解決するものだった
・装置が十分に機能するためには一定の水位が必要
・発電機が一つのみで、十分な発電量が得られない
・水底に設置する関係上、丈夫なフレームが必要となり、重量がある
このほか多くの試行錯誤を重ねたプロジェクトは 日本経済新聞社主催「高校生 SDGs コンテスト」で最優秀賞、 日本弁理士会等主催「パテントコンテスト」で優秀賞を受賞するなどした。

II.レゴを使用した様々な研究

1. はじめに

レゴを通じてプログラミングを学び，O-Labo や体験入学で小中学生に教え，人との関わりを増やす。

2. 研究の目的

(1)レゴを通じて人との関わりを増やす

(2)プログラミングを勉強する

3. 研究内容

(1) ラインレース

1ロボット製作
↓
2プログラミング

↓
3ライントレース

(2) ロボット相撲

ロボット制作，プログラミング，相撲をした。

4. 感想

清水:時間配分が難しくて完成までに時間がかかったけど良い作品ができたので良かったです。

上田:児童にわかりやすく説明するのは難しかったけど，企画が上手くいったので良かったです。また，レゴを通してプログラミングを学ぶことができ仕組みを理解することができたので良かったです。

III.「ペッパーを使いこなす第一歩」

1.初めに

私たちは課題研究に取り組む中で機械科としてあまり馴染みのないプログラミングを行うこ とに挑戦をしました。授業ではプログラミングは行わないので課題研究をと通して学べられ らればなと思います。

2.目的

ペッパーをオープンキャンパスや O ラボなどで、案内役としてや子供たちと話せるようにす る。プログラミングを学ぶ。

3.ペッパーとは

「感情エンジン」と「クラウド AI」を搭載した世界初の感情認識パーソナルロボットで、世 界で初めて量産されたヒト型ロボットでもある。OS は「NAOqi(ナオキ) OS」を採用し、 Nao とプラットフォームの互換性があるが、二足歩行機能は連続稼働 12 時間以上を確保す るため見送られたため車輪移動式である。胸部のタブレットに接触しないよう、腕の可動域 も人間に比べてかなり狭いので、事実上はチャットボット搭載式の移動型タブレット端末で ある。

4.作業内容

・大分工業として初めてペッパーを向かい入れ、開封、組み立て、操作確認、ラジオ体操など を行った。
・プログラミングをしたり、内蔵されているアプリを使って会話をした。
・O ラボで子供たちとの会話役としてプログラミングをした。

5.感想

無事、オープンキャンパスや O ラボで使用することができた。しかし充電をしていなかったため使い始めてすぐう 充電が切れてしまった。このことから事前の入念な準備が 必要だと思い知らされた。我々ペッパー班は今回の課題研 究を通して助け合う事の重要性を学びました。また精密な 機械を持ち運ぶ際や組み立てる際に声を掛け合い作業に 取り組むことで団結力がつきました。