教育・研究ロボットプラットフォーム
CodeWizard
- 研究機関での採用例｜
- 教育用ロボット教材としてのCodeWizard｜
- CodeWizardの教育フロ｜
- セット内容｜
- プログラムを書くためのインタフェース（初級中級用）｜
- プログラムを書くためのインタフェース（上級者用）｜
- 製作例
研究機関での採用例
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(独)(科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインターフェースプロジェクト
生活空間において人と協調作業する家事支援システム
http://www.designinterface.jp/projects/Cooky/
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皿やコップを運ぶロボット
オプションのロボットアームをつけることで、皿やコップを運ぶこともでき、片付けなども可能である。
（独）科学技術振興機構のERATOがインターフェースの研究用に採用。
教育用ロボット教材としての
CodeWizard
「CodeWizard」はロボット製作及びプログラミングを通じてロボットや電気・電子工作の基本原理や動作を楽しみながら科学技術を学ぶことができる、総合的な科学教材。
＜本教材の開発理念＞
将来を支える、技術者や科学者を育成すること。
「CodeWizard」はロボット競技会で活躍し、現在産業用ロボット等の開発に携わる技術者により理念をもって作られたロボット教材です。
本教材にはレベルに合わせた教育カリキュラムが準備されており、ところどころに「・・・とは何だろう？」で始まる電子デバイスやプログラミングの理解を深める為のテーマがあります。
本教材で学ぶ生徒は章ごとのテーマにそり、ロボット製作に段階的に取り組みながら、ロボットやコンピュータに対する理解を深めてゆき、問題を解決して行く過程を通じ、やがて彼らの科学的思考力や論理的思考力などが育っていきます。
最終的には生徒自らがミッションを達成するロボットを設計・運用できるまで能力を伸ばすのが目標です。
＜人間力の向上＞
- 創意工夫力の向上
- 問題解決能力の向上
- 空間認識力の向上
- 科学的・論理的な思考力の向上
- 創造力・学習意欲の向上
CodeWizardの教育フロー
生徒たちは、本教材を利用しながら時には基礎的な、時には独創的な自分のロボットを設計・製作する事が可能。カリキュラムで学習する各章のロボットの目的にあわせ、CodeWizardを利用してプログラムの作成を実践。
プログラムをロボットにダウンロードした後、自分のロボットの動作を目の前で確認することにより、生徒たちはプログラムに誤りが無いか、ハードウェアやプログラムに改良点は無いか等を体験的に学習することができる。
本教材により多様なロボットを創造する過程を通じ、単なる機械遊びに留まらず、知能機械としてのロボットに対する知識を得ることができる。
又コンピュータを使用し動作する様々な機械の仕組みや、Ｃ言語の基礎、プログラムのエラーや機械的な問題等を解決して行くことで問題解決能力や創意工夫力を高めることができる。
＜目的＞
ソフトウェア技術者とハードウェア技術者のみならず文型の人間のイマジネーションを見えない配線で接続し有機的な知能機械の具現化集団を構築するのも重要な目的。
セット内容
■制御部（コンピュータ）
■通信PCからダイレクトに制御可能
■入出力装置
■アクチュエータ
■フレーム
プログラムを書くためのインタフェース
（初級中級用）
■アイコン化されたプログラミング
小学生高学年程度からプログラムを作成する事ができる
■複雑なアルゴリズムを実現
多様な演算子（while, if, for, switch, case）を揃え編集の利用関数を利用しながら複雑なプログラムまで生成できる。
■生成したＣ言語ソースコードの表示
アイコンを並べて作成したプログラムの内容をソースビュー機能にて見ることが可能である。
■簡単なI/Oポートの割当
入出力装置のI/Oへの割り当てもワンクリックで設定でき、選択された装置の状態をいつでも確認することができる。
プログラムを書くためのインタフェース
（上級者用）
■WIN AVRによる開発環境
本ロボットの各関数の理解を深めた上級者向けには、Main.cソースを直接エディットし、WIN AVRによりコンパイルを行い、Mian.hexファイルを生成、本ロボット専用のboot loader付きダウンローダーにより、CodeWizardを介さずに、ロボットへの直接書き込みが可能。
柔軟な開発環境を提供。
＜製作例：Education＞
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インターネット経由で遠隔操縦可能な探索ロボット
減速機付ギアードモーターと専用タイヤ４個を取り付け４輪駆動でインターネット経由でカメラ画像を見ながら探索する。
距離センサーからのデータで落下や衝突を回避することができる。 -
２輪のみで倒れないロボット（倒立振子）の開発課題授業の実践結果
同じ目的を持った課題にも関わらず、生徒たちはこれだけ形状の異なるロボットを作成した。生徒の創意工夫、多様性はこの事例でも証明されている。
＜製作例：Education & Research＞
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クローラーロボット
「自走ベルトユニット」を利用した探索ロボット。
本ユニットやタミヤのロボットキット程度のモータクラスは標準のモータドライバでの駆動が可能で、知能機械化による探索ロボットコンテストなどに使用できる。 -
コンテナ型サービス&レスキューロボットの作例
CodeWizardはAndroid携帯、タブレット経由での操縦にも対応、弊社では東日本大震災直後にこのロボットで事務所周辺の放射線量測定を実施し安全を確認した。
また、家に居ながら遠隔操縦できるため画像のように犬の散歩などの家事もできる。
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番犬ロボットWEBカメラを通じて会話し来客を玄関に案内する
おもてなしロボット
庭を徘徊させてお客さんが来たらしゃべらせている。
段差乗り越え -
大学と高校の研究用の例
左：東京工業大学付属科学技術高校の卒業研究／倒立振子
右：東京海洋大学向けの学習用多目的プラットホーム（次男の大学）
＜製作例：Education & Service＞
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3DCADによるコンテストから具現化
ラジコン用サーボモータ４個を使用したシンプルな歩行ロボットの例。
大容量DCドライバを用いた本格的なクローラーロボット。
農薬散布や草刈などにも対応できるだろう。 -
電卓の作例
7SEGMENT表示器と集合スイッチによる「電卓」の作例
プログラム・数学・アルゴリズム
学習の側に傾けた講習例
＜製作例：ART＞
武蔵野美術大学アーチスト
金珉釘女史によるアート作品「光が与える風景」
ある春の日、たくさんの光を浴びる校庭の桜が、歩く私をとらえていた。・・・・・・・
金属工芸分野の作品であるが、蝶のさなぎから蝶々に生まれ変わる様を光と動きで表現した叙情的な作品である。本教材が目指す到達点の見本作品と言えます。
息子たちとロボット競技会に出て得た知見
スギウラファミリーの家庭内ロボット教育の為に試作した「ダイナマイニャー」
「CodeWizard」を用いたロボットで子供に対しロボット教育を実践。
ここで得た知見を基に長男、次男、三男はそれぞれ違う大学に進学し、航空宇宙、ロボット行動デザインなど各々が興味をもった分野エンジニアや研究者としての道を歩み始めています。
家庭内でのロボット教育の為に試作した「ダイナマイニャー」
