3年生ハイパー実習の様子

　3年生ハイパー実習では、ドローンにより火災を発見、PCへ火災の位置情報を送信し、位置情報からローバーが火災現場に向かい消火にあたるという「火災探査ドローンと消火ロボットの製作」に取り組んでいます。今週は、無線モジュールXBeeを利用してドローン、消火ロボット、データ管理PCとの3者間の無線設定を実施、無事データが送受信できることが確認できました。今後は、加速度センサをドローンに搭載しセンサ情報を送受信できるかを検証していく予定です。

1年ハイパー総合実習 LEGOを用いた制御

　1年生ハイパーステージでは、高大連携の取り組みにより京都産業大学の先生に「LEGOを用いた制御」の授業をしていただいています。LEGOでロボットを製作、プログラミングを行って、センサでラインを識別し移動、色分けされた円柱を識別しながら持ち帰り、所定の場所に置くことを目指すもので、大きくはロボットの動作制御が勝負を分けます。
　今週は、ロボットの直進、方向転換、静止など基本動作を学習、障害物を避けて所定の場所に移動させるプログラミングを練習しました。
　中には障害物を避け切れず乗り越えたり、規定の枠からはみ出るロボットもありましたが、ロボットの速度や回転角など微妙に数値を調整、苦労しながら作りました。徐々にロボットの特性にも慣れて早く正確に移動できるようにしたいですね。

ハイパー2年生 ハイブリッドロケットの製作

　ハイパー2年生で取り組んでいる課題研究「ハイブリッドロケットの製作」で、ロケットエンジンを本体に搭載するための固定用部材を旋盤加工している一コマです。
　他にもパラシュートをロケット本体から放出するための開放機構や、パラシュート、ロケット先端部のノーズコーンなどこれから多くの部品を設計・製作していく必要があり、作業はチームのメンバーで並行して進めています。ロケットを早く完成させようと生徒たちは日々頑張っています。

ハイパー2年生 課題研究

　ハイパー2年生の課題研究で取り組んでいるハイブリッドロケットの製作ですが、2学期に入り、シミュレーションソフトを用いてロケットの基本設計を行っています。機体の全長・直径、尾翼の寸法などを入力、使用するエンジンを搭載して到達高度や降下速度などを満足するようにさまざまな寸法、機体材料を変えたりしながら検討を行います。飛行の安定には重心や空気抵抗を受ける圧力中心などの位置も重要で、さまざまな条件が複雑に絡んできます。こうして全ての制約条件を満足するまでシミュレーションを繰り返し、材料、寸法などを決めます。
　今回は、生徒全員がシミュレーションに取組みましたが、次回は出し合ったシミュレーション結果をグループでディスカッションして、ロケットの基本デザインを決定していきます。理想のロケットが完成するか楽しみです。

唐橋小学校 「科学の夕べ」でロケット打ち上げ

　夏休み恒例の唐橋小学校主催の「科学の夕べ」が7月24日に開催され、ハイパーステージ2年生有志が体験教室でロケット打ち上げの支援を行いました。生徒たちは事前にペンシル型のロケットをそれぞれ数機製作、準備を整えてこの日を迎えました。
　打ち上げに先立ち、生徒たちは小学生にロケットの原理を説明したのち、グループごとに小学生の代表がそれぞれ発射スイッチを押下しエンジンに点火、ロケットは勢いよく空高く舞い上がり上空で胴体が分離しパラシュートが開き降下。小学生たちもすっかりロケットの虜になった様子でした。
　ロケットの製作から打ち上げの事前準備、小学生への説明などを通して生徒たちも貴重な経験を積むことができました。また、上空に上がるロケットの軌道を確認、今後のハイブリッドロケット製作の参考にしようと意気込んでいました。

3年生ハイパー実習

　3年生ハイパー実習では、2学期から立命館大学との高大連携により取り組みます。「人の役に立つロボットの製作」を課題研究テーマのコンセプトに、グループで検討した結果を2年生に向けて7月16日に発表しました。
　検討したロボットは、火災を発見する「火災探査ドローン」と消火にあたる「消火ロボット」です。最初に火災探査ドローンで火災場所を特定し、位置情報を情報管理者に送信、位置情報から消火ロボットを出動させて消火にあたるというものです。2つのロボットを組み合わせた面白いテーマで難易度は高いですが、ぜひ完成度の高いロボットに仕上げてほしいと思います。

ハイパー2年生 課題研究でロケット打ち上げ

　昨日7月2日、ハイパーステージ2年生の課題研究で小型ロケットの製作と打ち上げ実験を行いました。ロケットは火薬式のエンジンを搭載するタイプで、2名で1機を製作、ロケット本体、パラシュート、尾翼の形状、重りなど工夫を凝らしながら作りました。
　思惑通りにうまく飛行した機体もあれば本体が重くなり、十分な高度まで上がらなかったものなどそれぞれでしたが、自分たちが製作したロケットを打ち上げることができ、生徒たちは達成感が得られた様子でした。
　これをステップにして、今後は来年3月の打ち上げを目指してハイブリッドロケットの製作を始めます。

ハイパー実習

　ハイパー実習では、先週に引き続きロジック回路の実習を行いました。「インバータを用いた発振回路」と「専用ICを用いた発振回路」の２つを製作し、オシロスコープを使って波形を確認して、周期がどのくらいかを測定。回路図と配線図を見ながら部品をセットする位置や方向など慎重に作業を進めましたが、LEDが点滅しなかったりと不具合も見られました。
　最終的には修正でき、LEDを点滅させオシロスコープで波形の確認も実施、電気の基礎を学ぶ良い経験ができたと思います。次回からは2年生は製図、3年生は引き続き回路の実習を行います。

ハイパー実習

　ハイパーステージの実習では、5月度は2、3年生合同でロジック回路の学習に取り組みます。今回はその初回でトランジスタによる発振回路の製作を行いました。ブレッドボードと呼ばれる汎用の基板キットを用いて、回路図を見ながら電子部品やジャンパ線をボードの穴に差し込んで、LEDが所定の周期で点滅するかなどを確認しました。
　回路図通り部品を正しくセットしないとうまくLEDは動作しません。回路図を読んだり、コンデンサや抵抗から点滅の周期を計算したりと電子の基礎的な分野を学習します。
　着実にステップアップして次週の課題に挑戦していってほしいと思います。

ハイパー実習

　3年生が昨年度取り組んだ「ハイブリッドロケットの製作」の発表を行いました。これは、3月28日に打ち上げを和歌山で行い、その結果も踏まえ今日の発表に至ったもので、和歌山大学のご協力のもとで打ち上げを実施しました。結果は残念ながら、発射時に本体が破損してしまいロケットは所定の高度に到達できませんでした。
　発表はロケット燃焼班、機体班、開放機構班の3班に分かれて実施、失敗の要因も含めて1年間の成果と課題を２年生も参加し熱心に聞きました。今年度は、先輩たちのノウハウを十分に吸収して、よりよいロケットを製作しぜひ成功させてほしいと思います。