⑤ アクリル板で作った土台に、ギアボックス、 タイヤ、基板、電池ボックスを取り付ける。 ⑥ 必要な線を基板に繋げる。 ⑦ 壊れた組み立てキットのリモコンを修理して 使用。 ⑧ 動作確認。 ⑨ 完成。 サッカーロボ製作 岡田 雄介 中島 崇詞 本永 優 １. まえがき 私たちは、課題研究で何をするか決まっていな かった。相談したところサッカーロボを製作する ことにした。最初は、一から部品を探して設計を し、サッカーロボットを作っていたが、動作確認 をしている途中に机から落ちて壊れてしまった。 そこで３人で２台の組み立てキットのサッカー ロボットを作ることにした。 ２.構成部品や使用工具 自作サッカーロボットと組み立てキットで作 ったサッカーロボットについて説明する。 主な構成部品や使用工具は次のようなもので ある。 ・ギヤボックス ・モーター ・制御回路基板 ・半田小手 ・プラスドライバー ・ラジオペンチ等 図１ 壊れた自作サッカーロボット 次に組み立てキットのサッカーロボットの製 作手順を説明する。 ① 部品の確認。 ② ギアボックス製作。 ③ ロボットのはさみを製作。 ④ 組み立て部品を本体に取り付ける。 ⑤ 基板を本体に取り付けモーターなどの配線を する。 ⑥ リモコン製作。 ⑦ 動作確認。 ⑧ 完成。 ３.研究内容 (1)組み立て手順 はじめに、自分たちで作ったサッカーロボット の製作手順を説明する。 ① 組み立てに必要な部品を探す。 ② 組み立てキットの部品を使い自作のギアボッ クス製作。 ③ アクリル板でロボットの土台を製作。 ④ アクリル板に必要な穴を開ける。 図３ 組み立てキットのサッカーロボット (2)ギアボックスについて 自分たちで作ったサッカーロボと組み立てキ 図２ アクリル板図面 1 ットで作ったサッカーロボは、ギア比を変え走行 スピードが変わるように工夫した。 歯車の枚数を減らしギア比を下げるのは簡単 そうに見えるが意外と複雑なもので１つのギア ボックスを作るのに２時間程度かかりとても苦 労した。 しかし、組み立てキットで作ったロボットより もはるかにはやく走ってくれた。 図５でわかるようにキットのギアボックスと 自分で作ったギアボックスでは見た目でも大き な違いがある。 図６赤外線リモコン (4)DC モーター DC モーターとは、固定子に永久磁石を使い、 回転子にコイルを使って構成したものである。 回転子に流れる電流の向きを切り替えることで 磁力の反発、吸引の力で回転力を生成させるもの である。 電流を多くすれば回転も速く制御することが できる。 図４ キットのギアボックス 図７ モーター 図５ 歯車の枚数を減らしたギアボックス (5)基板の配線 基板は、モーター、電池ボックスなどを配線し なければならない。 組み立てキットには説明書がついており、説明 が書かれていたのでそれに従って作業した。組み 立てキットを作る前に自分たちで最初からサッ カーロボットを作ったので配線は全く分からず、 卒業生の作品を参考にして配線の仕方などを調 べた。配線の場所を間違えると前後逆に進んだり 左右逆に曲がったりしたのでとても悩まされた。 (3)赤外線リモコン 赤外線を使い受信ロボットに送信するもので ある。受信ロボットは、送信部から送られたデー タに従った動作をする。 赤外線リモコンの数字（送信側）、サッカーロ ボットの数字（受信側）の数字を合わせることで、 赤外線リモコンでサッカーロボットを動かす ことができる。 この数字が異なるとロボットは動かない。 2 そしてもう一つ基板の配線で大変だったこと が、配線で使った線が細く完成間近で何本も線が 切れるなどとても大変だった。 切れた線は、すべて半田で繋ぎ、この作業もと ても時間がかかった。 ６.あとがき 自作のサッカーロボットを作るときに土台に 使用したアクリル板は、机の上からロボットが落 ちて割れてしまった。強度が高い土台を作るべき だった。 今回のサッカーロボット製作では、最終的にキ ットを使ったが最初自作のサッカーロボットを 作るときは、ロボットの形、タイヤの位置などの すべての設計を自分たちでしたのでとても自由 度の高い課題研究だった。しかし自由度が高い分 すべて自分たちで考え、作業しなくてはならない。 また、一緒に作業した仲間は、役割分担がきちん とでき、お互いアドバイスを出しながら協力して 研究に取り組めた。 （中島崇詞） 週２時間の課題研究で主にロボットの部品探 し、部品の組み立てを担当した。ロボットを組み 立てるのは、最初は苦手だったがこの課題研究が はじまってからロボットを組み立てたり、ロボッ トをばらしたりの作業がたくさんあり組み立て の作業も次第に好きになり、課題研究はとても楽 しい時間だった。ロボットの組立で苦労した点は、 ギアボックスを組み立てるときに、歯車にグリス を塗らないといけないところをグリスを塗らず に組み立ててしまい、ロボットが完成したときに、 なめらかに動かないということがあった。歯車の グリス塗り忘れが判明するまでにとても時間が かかり苦労したのを覚えている。（本永優） 課題研究では主にロボットの組み立てをした。 ロボットを作成していく上で、自分は不器用なの で細かい作業などが苦手でしたが、サッカーロボ ットに関しては、それほど細かい作業などもなか ったので不器用な自分でも苦なく終わらすこと ができた。 （岡田雄介） 図 8 基盤 ４.工夫したところ (1)サッカーロボットをコンパクトに軽いものに したかったので、電池ボックスを小さいものにし た。 (2)速く走るようにするためにギアボックスの歯 車の比を変えた。 (3)サッカーロボットが走行中バランスがとれる ような部品の配置をした。 ５.まとめ アクリル板の加工がとても難しく自分たちで 加工しようとしたときは、寸法通りに加工できな かったり、アクリルカッターがうまく使えず、き れいに切断できなかった。しかし指導してもらい なんとかアクリル加工をすることができた。 自作のサッカーロボットを作る前に、卒業生が 作っていた組み立てキットのサッカーロボット を動かしてみた。もっと早いサッカーロボットを 作りたいと思い自分たちで一からサッカーロボ ットを作ることにした。 自作サッカーロボットを作るにあたって考え たことは、ロボットの軽さ、走る速さである。 ロボットの軽さは、軽さを重視しすぎてロボッ トの強度が低くなりすぎた。 走る速さは、ギアボックスを工夫して直線に走 ることに関してはとても速く走った。しかし、早 く走り過ぎて曲がるときにグルグル回転してし まったのは失敗だった。 3
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