４班 企画発表 リーダー 本多啓介 ブレイン 藤井智裕・栗田光 ソフトウェア 藤浪健太・矢野公規 ハードウェア 市川亮・高山滉太・嶋津雅子 1 ４班 目次 目次（このページ） 製品概要 現状と開発動機 再生チョークの試作と実験 制作費について 機械の使い方 機械の内部的動作 各機構の設計案 これからの研究予定 2 ４班 製品概要 製品名 ちょー君 コンセプト図 機能概要 – 小さくなったチョークや粉か ら新たなチョークを再生 – 色は任意に設定可能 – 再生に必要なものは水と 電気だけ 3 ４班 現状と開発動機 企業や最近建てられた学校ではホワイトボードが使 われる傾向にある さらに今は電子黒板などもあり、そちらへの移行も 徐々に進んでいるようである しかし黒板を変えるとなると多くの手間と費用がか かってしまうので、多くの学校では今でも黒板が 使われている 現状を見る限り、黒板がなくなるのはまだ先だと思 われる 4 ４班 現状と開発動機（つづき） 黒板を使う場合はチョークも使うことになり、それら は完全に使い切ることがむずかしいので小さく なったチョークがゴミとなってしまう 参考にこの学校でのチョークの購入量を学生課で 調べてもらったところ去年１年間で １４４０本（１０９２０円） となっていた ただしこれは購入量であり、教師の人数（非常勤を 含めて約１００人）から考えると実際の使用量は もっと多いと思うと言われた 5 ４班 現状と開発動機（つづき） 仮にこの学校の教師の８０％がチョークを１週間に １本使用したとすると１年での消費量は ８０人×３０週×１本＝２４００本（１８２００円） となる これらのうち３０％が小さくなったり粉になって捨て られると仮定すると１年で捨てられるチョークは ７２０本（５４６０円）相当 となる これらを再利用できればゴミを削減してエコになる 上に利益もあると考えてチョークを再生する機械 を開発しようと考えた 6 ４班 再生チョークの試作と実験 実際にチョークを再生してみてどの程度のものができるかを 確かめた 材料は教室にたまっていたチョークの粉や短くなったチョーク を使用 以下のような実験を行った ① チョークの粉から普通のチョーク作り ② 白いチョークを削ったものから白いチョーク作り ③ 棒などを使わずに容器を振るだけで混ぜてみる ④ 密閉された容器でチョーク作り ⑤ 小さくなったチョークはやすりで削れるのか ⑥ 赤と青のチョークを混ぜて紫チョーク作り 7 ４班 再生チョークの試作と実験（つづき） 結果 ① 形はいびつになってしまったがチョークの粉を使って チョークを作ることはできた ② 白いチョークから作ればきちんと白いチョークになった ③ 振るだけでは十分に混ざらずチョークにならなかった しかし水と粉を少しずつ交互に入れて振ると多少改善が 見られた ④ 密閉された容器を使用すると乾燥せずチョークにならな かった ⑤ 紙やすりを使ってチョークを削ることはできたが使ってい るうちにだんだんと削りづらくなってしまった ペットボトルの蓋でも削ることができたので紙やすりでは なく普通のやすりを使うべきだと思う ⑥ 赤と青を混ぜて作ったチョークはきちんと紫色になった 8 ４班 制作費について 現在使う予定の部品から大体の値段を計算した ＤＣモータ（大） × ３ ＤＣモータ（小） × ４ ステッピングモータ ディスプレイ スポイト マイコン ＬＥＤ これらのものとその他部品にかかる金額を概算して ５０００円 を制作費として予定している 先ほどのチョークの使用量と比較すると約１年間で 機械の価格分のチョークを節約できることになる 9 ４班 機械の使い方 ① チョークを貯める 指定された場所に短くなったチョークや粉を貯める ② スイッチON 機械のスイッチを入れて準備が終わるまで待つ ③ 色選択 一覧から作成したいチョークの色を選択 ④ 待つ 出来上がりまで約１日待つ 10 ４班 機械の内部的動作 ① スイッチが入れられる ② たまっているチョークをすべて削ってストックする ③ ストックされているチョークの粉の量から作れる 色を分析する ④ 作れる色を表示して色が選ばれるのを待つ ⑤ 色が決まったら粉を混ぜて型へ ⑥ 水を入れて混ぜる ⑦ 型の外をとって乾燥しやすくしてから乾くまで待 つ ⑧ 型をすべて取って完成品としてだす 11 ４班 チョークを削るための機構 小さいチョークを粉にするときに使用 チョーク ・この機構の利点 ・方法 モータにやすりのようなものつけて削る 複雑にならずにすむ 一度に完璧に削るのはむずかしいため 確実に削ることができる 多段式にする はじめからモータにチョークを乗せると ・課題 動きづらいのでフタをつけてモータが動 チョークを削るために必要な力を確か いてからチョークを入れる める必要がある チョークがつまらないようにする 粉 12 ４班 水を計量する機構 チョークの粉に水を混ぜるときに使用 ・この機構の利点 ・方法 スポイトを使う 水が漏れることがない 回数によって量を調節する 安価に制作可能 モータ、スイッチ、電磁石を用いて動か す ・課題 移動中に水がたれる可能性を考慮し 水がなくなったことを検出する方法を てタンク側にむけて傾斜をつける 別に用意する 水 チョーク 13 ４班 チョークの粉を計量する機構 チョークの粉を計量するときに使用 ・方法 ・この機構の利点 チョークを正確に計量できる 一定量が入る入れ物を回転させて 計る 制御が簡単 回転させた回数で計量する チョーク ・課題 精度を上げるためには一つあたりの 粉の量を少なくしなければならない チョークがきちんと落ちるようにする 14 ４班 これからの研究予定 チョークの色実験 どのような割合で混ぜたときに、どのような色になるのか モータの実験 どの程度モータの力があればチョークを削ることができる のか チョークの作成実験 どのような作り方をすればきれいに作ることができるのか 金網成型の実験 型の内側を金網にしてもちゃんと作ることができるのか 15
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