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ロボット部:レゴマインドストームによるロボット製作でロボット技術とプログラミングを身につける

活動レポート・活動実績

FLL2018東日本大会参加
2018年12月

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5〜8年生にまたがる9名からなるチーム、”Risk Takers Tamagawa”が今年度のファーストレゴリーグに出場しました。いずれのメンバーもWRO地区予選や、夏休みの部活動に参加している経験を持ちます。今年度の大会テーマは”INTO ORBIT”、宇宙開発と捉え、天文の樋泉先生、生物の打江先生、LED工場の渡邊先生、エンブレム製作でご協力いただいた会社、革細工店、など様々な方のご協力をいただくことができました。保護者からもアイディアやご家庭にお持ちの物品をお借りしました。しかしほとんど全員がFLL初心者で、9月から活動を始めたため、予想はしていましたが、時間に追われることとなりました。

1. 試合当日にあったこと・感じたこと

12月15日(土)朝7時45分、大岡山駅にメンバーが集合し、それぞれ持って帰ったものをまとめました。みんなが手で持ってきたものだけで歩道の一角が埋め尽くされ、よくこれだけの荷物をみんな持って帰れたなと思いました。朝早くて僕は結構つらかったのですが、東京工業大学の会場内に入ると僕たちより全然早く来てるチームがほとんどだったので驚きました。受付を済ませて、ブースの組み立てを始めました。僕たちは運よくブースがはじっこだったので、周りにあまり気を遣わずにテントを組み立て始めました。
オープニングセレモニーでは、それぞれのチーム紹介の時に、立ち上がり、客席側に大きな声で、「よろしくお願いします!」と言いました。審査員紹介などを聞いてまたブースに戻り、残りの組み立てていると、ほかのチームが、「プロジェクトでどんなことを研究しているのですか?」と聞いてくれました。僕が一通りの内容を説明すると、僕が予想していないような質問をしてくださいました。そのあとのプレゼンでの審査員からの質問のいい練習になりました。僕が質問の回答をしていると、ブースの後ろから、「もう本番コートの練習の時間だぞ」と呼ばれました。急いで準備をして、会場に向かいました。以前に先輩から、「本番練習と1回目、2回目は練習だから、焦らなくていい」と言われていたので、呼ばれるまでの間、気持ちを落ち着かせました。いよいよ順番が来て、ステージに上がり、3、2、1、LEGO!!の合図でロボットをスタートさせると、「あれ?・・・」まっすぐ進むはずのロボットが、右に回りだしました。ほかのどのプログラムを作動させても、まったく同じことが起こります。結局、本番1回目も、同じ謎の現象が起こり、−18点(表記上0点)という、散々な結果が残ってしまいました。ブースに戻り、先輩と、考えられることをすべて試してみました、「プログラムを入れなおす」…ダメ。「コードを変えてみる」…ダメ。「モーターを変える」…ダメ。。。。その後、プログラムが入っているEV3自体を交換すると、プログラム通りにロボットが動くようになりました。ロボットデザインのプレゼンではプロジェクターとPCが接続できないトラブルがありましたが、アタッチメントの紹介の実演も無事成功し、大きな失敗なくプレゼンを終えることができました。そしてそのあと、2回目の本番では、宇宙ステーションモジュールや宇宙栽培は失敗してしまいましたが、64点を取ることができました。「3回目では、100点越えをねらうぞ!」とみんなで盛り上がり、お昼を食べたら、コアバリューとプロジェクトのプレゼンテーションへ行きました。今度は、会場のプロジェクターのコードに対応したPCを持っていきました。途中噛んでしまい、緊張してしまいましたが、深呼吸などをして、気持ちを落ち着かせました。コアバリューでは、下校延長をもらった時間をさらに超えて活動してしまったことを謝るシーンで、練習よりも大きな声で謝ることができました(笑)3回目のロボットゲームでは、2回目よりダウンして、60点でした。
頑張ったようなまだまだやれたような、なんだか複雑な気持ちになりましたが、他のチームを見ても僕たちは頑張ったほうかなと思いました。閉会式後、外に集まりました。2、3か月の中で頑張った!という話をしました。打ち上げに行って、その日の疲れを吹き飛ばしました。疲れたけど、とても成長できた1日だと思いました。

2. プロジェクト

そもそもプロジェクトとは、FLLが出した課題に沿って問題点を見つけ、さらにそれを解決するべく掘り下げるという、ロボット競技のミッションと連動した活動です。今回の課題は「宇宙」で、この広すぎる範囲の中から掘り下げなければなりません。僕たちはチームを結成後、みんな一つずつ案を持ってきた中で興味を惹かれたのが宇宙栽培でした。宇宙栽培はすでに野菜栽培研究が進んでいますが、我々はロマンを求めて宇宙でお米を育てたいと思いました。しかしお米は必要な水の量も多く育てる期間も長くすごく宇宙栽培に不適切です。そこでまずは小麦をテーマにすることに決めました。玉川大学が持つフューチャーサイテックラボや生物の先生、インターネットを調べ上げわかったことがあります。宇宙にさらされたお米は発芽率が極端に下がる!すなわちmRNAという遺伝子配列が突然変異してしまうのです。これを解決する案を見つけるのが次の作業となりました。僕たちの考えでは突然変異したmRNAと突然変異してないmRNAを変えればいいと思いました。しかし突然変異してないmRNAをどうやって増やせばいいかわかりません。僕たちは考えましたがプロでもない僕たちが考え付くはずもありません。そこで生物の先生にヒントをもらいに行きました。生物の先生曰く大腸菌にmRNAを入れれば勝手に増えてくれるとのことでした。あとはそれを入れ替えればいいわけですのでこれで問題は解決です。次に台本制作です。
ここからが猛烈に大変でした。台本を作るときは審査員にもわかるようにわかりやすく、そして飽きないように面白くしなければなりません。学校でやるプレゼンテーションはどれも堅苦しい形式ばかりです。どうやって審査員を惹きつけるのかを必死にかんがえて、みんなと台本の練習をして先輩や先生、さらには親にまでダメ出しされながらも頑張りました。台本は劇風にしたり、看板を使ったり、パワーポイントのアニメーションを面白くしたりもしました。おかげで最後には納得のいくプレゼンテーションを大会で発表することができました。

3. アタッチメント

「食糧生産」と「天文台」:T字にすることで押しやすくしたこと、先のほうがひっかかるように工夫したこと、そしてT字の後ろの部分を長くすることで装着しやすくしました
「宇宙旅行」:左側に小さいタイヤをつけることで壁に沿って滑らせて早く移動することができたことと、動力源をつかうことなく、斜めのビームを使い、押すだけで動かすことができるようにしました。
「ソーラーパネル」:斜めのビームをたくさん使い、長くすることで押しやすくしました。
「エクストラクション」:箱型にすることで4つのコアサンプルを取ることができたことと、短いビームをすだれ状に4本ぐらいつけたことでコアサンプルが引っかかり、取ることができたことです。
「クレーター横断」:アタッチ全体をベースマシンに簡単にかぶせられる設計にしたこと。クレーター横断装置であるタイヤの重心を真ん中にすることで、バランスがとることができたことです。
「宇宙ステーションモジュール」:先端に斜めビームをつけたことで、少しずれてもモジュールにドッキングしやすくできたことと、箱型にしたことでモジュールを宇宙ステーションに差し込みやすくしたことです。ロボットを置く位置を正確にするため、「定規」を作りました。

4. プログラム

「宇宙旅行」:ペイロード(食料と乗り物)がうまくいかなかったので、二回押すことで成功しました。
「宇宙栽培」:のロボットが曲がる方向が反対方向に動いてしまってうまくいきませんでした。
「エクストラクション」:アタッチメントの棒が伸びて回収する、というプログラムを作りました。
ソーラーパネルのプログラムはただ真っ直ぐ行くので宇宙旅行といっしょにしました。

5. 大会一週間前から前日までの活動

塾等の習い事が、無いメンバーは、いつもは、4時から5時30分まで活動していましたが、先生に下校延長許可を取ってもらい、7時近くまで、活動することができました。この一週間の中で行った事が、3つあります。
1つ目は、ロボットゲームの通し練習です。
平日の中で9回通しを、行いました。月曜日は、76点、火曜日は、106点、水曜日の一回目は-3点、二回目は102点、木曜日は4回行い、一回目は82点、二回目は84点、三回目は81点、四回目は46点でした。そして最後の金曜日は、95点でした。以上の練習の最高記録としては、火曜日に行ったロボットゲームの106点が最高記録でした。
そして次にプレゼンテーション準備では、一週間前から、先輩方や先生、そしてメンバーの保護者の方に指導して頂き、良くなかった所の改良を行いました。
木曜日まで原稿を読みながらプレゼンテーション練習をしていましたが、金曜日は初めて原稿を読まずにロボットデザイン、コアバリュー、プロジェクトを全て通しました。しかし、皆途中で、内容を忘れてしまい、そのまま制限時間が過ぎてしまいました。そこで、多少減点されるけれども原稿を読みながらプレゼンテーションをすることに決めました。
最後に大会前日の金曜日に、2m×2mのブースに、自分達だけでポスター等を設置する練習をしました。この後に大会会場に持っていく物を整理し、皆で手分けをして各自持ちかえりました。9時ごろまでかかってしまいましたが、協力しあって作業しました。

6. 感想(5年)

いつものミドルの下校時間は17時半ですが、大会前の1週間は下校延長の許可がでました。それで、ぼくたちのチームは少し遅くまで活動できました。先輩方やお母さんたちが応援してくれて、嬉しかったです。帰り道は暗くて寒かったけれど、みんなが帰った学校で活動するのは、とてもわくわくしました。

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