プログラム概要

プログラム概要

長崎 公立 単元開発 2025年度

長崎県立長崎工業高等学校

海洋資産を守るため~水中ロボットの研究と人材育成~

実施単元

1. 課題研究[3年生](工業)
2. 課題研究[一般・学生年](工業)
3. 地域貢献[小中学生年](工業)

取り組みの概要

(1)船体・パーツの考案
どのような水中ロボットにするか、どういう水中ロボットが走行しやすいかなどを議論しAutodesk Inventor Professional 2024で水中ロボットに取り付けるパーツの考案・設計(図1、図2)を行いました。

(2)長崎総合科学大学との連携
長崎総合科学大学の松岡教授(写真1)や総科大の方々が水中ロボットについてたくさん教えてくださりました。連携した際には、初めてパイプを使って水中ロボットを作り、どうしたらスピードが出るかなどを考えました。そのあとは、自分たちが製作したロボットを使用して、試運転を行いました。その際にはロボットを自分たちで操作し、操作感やどのような動きをするのかなど水中ロボットについての知識を得ることが出来ました。

(3) 船体の製作
高大連携で得た知識や経験をもとに、自分たちでどのようなロボットを製作するか決定しました。今回は海の中の狭いところでもスムーズに移動ができるようにロボットの大きさを最小化させました。浮力の調整や、船体に取り付けるアタッチメントの配置を考えました。船体を決定した後は、パイプ用接着剤で船体を組み立てました(写真2)。

(4) コントローラーの製作
今年度は、3Dプリンターを用いてコントローラーを製作しました。配線から考え、組み立てを行いました。(写真3)

(5) 地域貢献
7月23日に長崎総合科学大学のオープンキャンパスで行われた水中ロボットサッカー大会に出場しました。昨年度の夏休みに浜の町アーケードで行われたサッカー形式の水中ロボットの大会の主催を変更して行われました。コートの中にボールが6つあり制限時間内に相手のゴールに多く入れた方が勝ちで個人戦と団体戦に分かれており、団体戦のほうで優勝することができました。(写真4)

(6) 地域貢献(文化祭)
11月1日、2日に本校で行われた文化祭で、簡易プールを用いて宝探しゲームを実施しました。小中学生のみならず、大人から小さい子供たちまで楽しんでいただけました。

(7) 海上運転
長崎総合科学大学松岡教授の協力のもと網場の養殖場と昔の釣り堀の2か所を訪れました。撮影観察では、水中ロボットが、海上の波や風がある中で操縦が可能か、シマアジの大きさが均一で生簀の上層を泳いでいるのか、また、生簀の底の方に魚の死骸がないかの確認を目的に実施しました。しかし水中ロボットのコードの長さが足りず、生簀の底の方まで観察することができませんでした。このことから海中操作が可能であることまたコードの見直しが必要であることがわかりました。

1 講義の様子
2 完成した水中ロボット
3 製作したコントローラー(1)
3 製作したコントローラー(2)
4 水中サッカー大会の様子
5 文化祭の様子
6 海上運転の様子(1)
6 海上運転の様子(2)
 

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