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教育

インターナショナルロボットハイスクールIRH2013実施報告

2013/11/27
日本ロボット学会 IRH2013実行委員会 幹事 細田祐司

開催概要

主催:一般社団法人 日本ロボット学会

共催:一般社団法人 日本ロボット工業会,日刊工業新聞社

協賛:株式会社バイナス,ロボコンマガジン(株式会社オーム社)

開催日:2013年11月7日(木),8日(金)

公開発表開催日時:2013年11月8日(金)12:30-17:35

開催地:東京ビッグサイト 東3ホール ワークショップ会場B及び奥メインステージ

企画:IRH2013実行委員会

スーパーバイザ: 小平紀生(RSJ会長,三菱電機株式会社)
委員長: 大隅久(RSJ副会長,中央大学)
幹 事: 細田祐司(RSJ庶務理事・事務局長)
委 員: 川村貞夫(立命館大学),琴坂信哉(埼玉大学大学院),佐藤知正(東京大学),嶋村圭一(神奈川県立青少年センター),清水信好(日刊工業新聞社),竹西素子(株式会社オーム社),野田哲男(三菱電機株式会社),長谷川泰久(RSJ国際理事,筑波大学),林 英雄(日刊工業新聞社),前田雄介(RSJ国際理事,横浜国立大学),松元明弘(東洋大学),矢内重章(日本ロボット工業会)
主催:

日本ロボット学会

共催:

日本ロボット工業会

日刊工業新聞社

協賛:

株式会社バイナス

ロボコンマガジン(株式会社オーム社)


主旨

当学会の教育事業の一環として,国内外の高校生を対象とし工学教育事業を実施

ロボット工学の基礎につき座学で講義を聴講してもらう

国際ロボット展にて展示物の課題付の調査研究をしてもらい結果を発表してもらう

各校の普段のロボット工学教育の実践について発表してもらう

優秀発表に対し贈賞

上記の活動や情報交換を通じ国際交流を体験してもらう

将来のロボット工学者育成促進

経緯

国際ロボット展とのコラボで,過去2回ロボットハイスクールを実施.50名規模の国内高校生を対象に,産業ロボットを直接手に触れる1日コースの企画を実施.

2013年のIROS東京開催に併せて,国際的事業の一環として本企画を立案.

学会HP及び学会誌会告にてIRH2013への参加公募を行った.併せて,ロボカップ,ロボコン,WRO等の国内外のロボット大会に経験のある高校等に参加を呼びかけ,WRO各国事務局,Asian Robotics Society Union(ARSU)等を通じ国外の高校にも参加を呼び掛けた.
IRH2013参加募集パンフレット IRH2013参加募集ページ

最終的に,参加総数:109名,19校,内国外:18名,3校(ノルウェー,米国,中国)からの参加を得た.

参加校

豊田工業高等専門学校

大阪府立大学工業高等専門学校

Waialua High & Intermediate School, USA, Hawaii

群馬県立伊勢崎工業高等学校

栃木県立宇都宮工業高校

埼玉県立狭山工業高等学校

埼玉県立新座総合技術高等学校

埼玉県立川越工業高等学校

St. Olav High School, Norway

帝塚山高等学校

小山工業高等専門学校

立命館中学校・高等学校

立命館宇治高等学校

立命館守山高等学校

Pui Ching Middle School, MACAU, China

国立東京工業大学附属科学技術高等学校

岐阜県立飛騨神岡高等学校

岐阜県立大垣工業高等学校

渋谷教育学園幕張高等学校

※クリックで拡大

実施報告

1)開催内容:詳細スケジュール

11月7日(木)
  1. ロボット基礎技術に関する講義
  2. 課題調査:国際ロボット展会場
11月8日(金)
  1. 課題調査・報告書作成
  2. 公開発表会:iREX調査報告,発表「高校生とロボット」
  3. 表彰式

2)ロボット基礎技術に関する講義:同時通訳付き(下記講義1,2の講義内容データ

a)講義1:「ロボット創造学入門」

講師 広瀬茂男 東京工業大学教授

 広瀬先生が手掛けてこられた数多くのロボット開発例を引き合いに,新しいコンセプトのロボットを生み出す発想法,“ものつくり”の在り方,工学者として成長するためにはどうあるべきかをご教授頂いた.


b)講義2:「ロボットのイロハ」

講師 野田哲男 三菱電機株式会社

 産業ロボットの基礎技術,製品化技術さらにはビジネス戦略まで,メーカーの目から見たシビアな技術の在り方について講義頂いた.また,調査対象である2013国際ロボット展の見どころにつきレビュー頂いた.

3)課題調査:国際ロボット展会場/報告書作成

 産業ロボットに対する調査課題を10種類用意し,7日午前中に各校に割り当てを決めて,午後に国際ロボット展会場で生徒による自主調査を実施.8日午前中,2時間半で,前日の調査結果をパワーポイントに纏め,午後のiREX調査報告の準備をしてもらった.

2013国際ロボット展展示案内図

2013国際ロボット展HP

<国際ロボット展会場での調査>

<iREX調査報告データの制作>

4)公開発表会:同時通訳付き(公開発表案内パンフレット

 8日午後,国際展示場メインステージにおいて,iREX調査報告及び発表「高校生とロボット」の公開発表をおこなった.一般客の参加は,推定75名.

a)iREX調査報告:

 18校により,国際ロボット展の調査結果の報告を行ってもらった.各校の発表持ち時間は4分で,全ての発表が4分以内で終了.展示会場での調査及び発表データ準備時間が短時間に限られていたにも関わらず,いずれの発表も素晴らしいものであった.

<iREX調査報告の課題と各校の発表内容>

iREX調査報告課題 報告校(クリックで発表データ参照)
対象:高速で動くロボット
課題:それらのロボットの種類及び用途
帝塚山高等学校
立命館守山高等学校
対象:大型ロボット
課題:それらのロボットの種類及び用途
立命館中学校・高等学校
対象:小型ロボット
課題:それらのロボットの種類及び用途
小山工業高等専門学校
岐阜県立飛騨神岡高等学校
対象:機械製品(自動車,機械部品,金属等)を扱う用途のロボット
課題:それらのロボットの種類及び働き方
群馬県立伊勢崎工業高等学校
栃木県立宇都宮工業高校
対象:電気製品(電子部品,家電等))を扱う用途のロボット
課題:それらのロボットの種類及び働き方
豊田工業高等専門学校
Pui Ching Middle School, MACAU, China
対象:機械製品以外かつ電気製品以外の製品を扱う用途のロボット
課題:それらのロボットの種類及び働き方
大阪府立大学工業高等専門学校
埼玉県立新座総合技術高等学校
対象:物を扱うためのエンドエフェクタ(ロボット手先のハンド等の事)
課題:それらのエンドエフェクタの種類及び使われ方
Waialua High & Intermediate School, USA, Hawaii
対象:ビジョンセンサ(テレビカメラ,3次元レーザスキャナ等)を備えるロボット
課題:ロボットが使用しているビジョンセンサの種類及びその使われ方
埼玉県立川越工業高等学校
国立東京工業大学附属科学技術高等学校
対象:力センサを使っているロボット
課題:ロボットが使用している力センサの種類及びその使われ方
埼玉県立狭山工業高等学校
St. Olav High School, Norway
対象:産業ロボット
課題:産業用ロボットの機構の種類及びその用途
立命館宇治高等学校
岐阜県立大垣工業高等学校
b)発表「高校生とロボット」:

 応募校により,各校のロボット大会の実績や,ロボットを通じた教育の試みに関する活動を紹介してもらった.全13件の発表があり,生徒の発表:10件,先生の発表:3件の内訳であった.各校の発表持ち時間は10分で,全ての発表が10分以内で終了.事前の準備が十分されており,iREX調査報告同様に,何れも甲乙つけがたい立派な発表ばかりであった.

<各校の発表「高校生とロボット」の内容>

学校名 Name of School

タイトル Title(クリックで発表データ参照)

概要 Synopsis

栃木県立宇都宮工業高校
Utsunomiya Technical High School

ワールドロボットオリンピアードの参加を通したロボット製作の教育的効果
The educational benefits of the robots manufacturing through the participation in World Robot Olympiad

高度な技術を持ったスペシャリストの育成を目指す栃木県立宇都宮工業高校では,多くの大学や専門高校などの制御学習機器として用いられているマインドストームを導入し,ロボット教育を実践してきた.特に機械系学科での制御に関する授業に合わせて,特別活動の中で自律型ロボットの設計・製作を継続している.本研究では教育用ロボットに用いられるライトセンサやカラーセンサなどの動作精度を実験的に検証し,効果的な使用法に言及している.さらに本校が取り組んでいるロボット教育の取り組みを紹介すると共に,ワールド・ロボット・オリンピアード(WRO)への参加を通した創造性を高めるロボット教育の効果を示す.

岐阜県立飛騨神岡高等学校
Hida-Kamioka High School

飛騨神岡高校二足歩行ロボット製作の紹介
An Introduction to the Production of Bipedal Humanoid Robots at Hida-Kamioka High School

飛騨神岡高校は東京大学のニュートリノ観測施設「スーパーカミオカンデ」のある岐阜県飛騨市神岡にある全校生徒180名の県下で一番小さな高校です.本校ロボット部は二足歩行ロボットによる格闘技大会ROBO-ONEでの優勝を目標に活動しており,ROBO-ONEへの参加は10年目を迎え,過去最高の成績は準優勝です.私たちのロボット『ニュートリノ』はモータ以外の部品はほぼ手作りが自慢で,基礎基本を大切にした丁寧な作業を心がけて製作しています.ROBO-ONE以外の活動としては,小中学校や各種団体からの依頼でロボットのデモンストレーションを行うこともあります.また,ニュートリノは高校の文部科学省検定済教科書「電子機械」・「電子機械応用」でも紹介されています.

Pui Ching Middle School, MACAU, China

The development of Macau’s robot education and the ROV Team of Macau Puiching Middle School

Our school’s ROV team was founded in September 2012. Although it is only a twelve-student team, we have the enthusiasm and passion to explore the world of robots. Our goal is to discover the potential of the teammates and attain a thorough development of every member, so each teammate was assigned for different jobs that he/she can master best. For example in the engineering part, we got both electrical and technical engineer. For management, we even had positions like, CEO and CFO, to name a few, in order to let our teammates to obtain all-rounded development throughout the program.
In December 2012, we made our first ROV Octopus. Echoing the rapid development of technology, we built a new ROV named Eagle Ray and joint the 8th Hong Kong/Asia Regional of the MATE International ROV Competition in April. After this competition, we took one step forward to the international stage by getting the qualification to participate in the 12th annual MATE international ROV competition in June that held at Seattle. After a series of competition and exchange of ideas with students from other countries, our team received lots of experience and this definitely elevated our knowledge to ROV.
Through this year, our team has developed a close rapport and is determined to do more research on ROV and develop the skills to make our robot better. In the future, we will spread the knowledge of ROV to other students and let them experience the fun of ROV. Also we will be striving for the chance to let our team reach the widest and deepest in the field of ROV.

群馬県立伊勢崎工業高等学校
Isesaki Technical High School

ロボットを通した夢づくり
Challenge the dream

私たち電子機械研究部では,ロボットコンテスト・研究・地域貢献という3つを目標にして日々活動しています.まず,ロボットコンテストでは,「WRO」,「ロボカップ」,「山車ロボット」に取り組んでいます.このコンテストを通して世界大会へのチャレンジ精神,地域文化をロボットで表現するさまざまな技法について学ぶことができました.次に,研究として「昆虫ロボットプロジェクト」,「スマートスクールプロジェクト」など毎年テーマを決めて取り組んでいます.最後に,私たちが製作したロボットを利用して,地域の保育園への出前演技を行っています.この活動を通して小さな子供たちへの夢づくりにつながることを願っています.

国立東京工業大学附属科学技術高等学校
Tokyo Tech High School of Science and Technology

関節を有した多足歩行ロボットの探査における実用性の検証
Utility of Multilegged Walking Robot with Joints

多足歩行及び関節を有することで行動範囲の広い遠隔操作ロボットの製作を目的とする.私達の制作したロボットは,2本の足を一つのユニットとして8つのユニットを有する16足歩行であり,足の機構にはスライダークランク機構を用いている.本体は4つに分かれており,間の3箇所にある関節により本体を曲げ反らせることができる.この状態で前進することで段差や障害物を乗り越える.段差の高さや歩行環境を変化させ検証を行うことで,探査ロボットとしての実用性を評価する.

渋谷教育学園幕張中学・高等学校
Makuhari Junior & Senior High School

こんなロボットつくってます
Our Robots!

本校の中学電気部・高校物理部で製作・制御しているロボットの機能と技術の紹介.「知能ロボットコンテスト」「マイクロマウス」「ロボカップジュニア」などの大会に参加したロボットを紹介します.サーボモーター,ステッピングモーターなど駆動部.フォトリフレクタやカラーセンサー,PSDなどのセンサー.Kinectを用いた画像解析など.

St. Olav High School, Norway

Norwegian Programme subject Techonology and theory of research
-Planning for robotics as a learning platform-

St. Olav secondary school are preparing for a new programme subject for our students: Technology and theory of research. This programme subject represents two unique fields of knowledge, yet can be seen as closely related fields. The education shall help students to understand how interaction between these fields makes an arena for creativity and innovation. There are four main subject areas for the programme: 1. Design and product development, 2. The young engineer, 3. The young researcher, 4. Technology, science and society.
Combining robotics and education makes possible exciting opportunities to motivate, challenge and inspire youth to learn about science and technology. We aim to use robotics as a learning platform for three of the main subject areas: 1. Design and product development, 2. The young engineer, 4. Technology, science and society.
Since this programme subject is in its planning phase, St. Olav High school is participating at the IRH mainly for discussing how robotics-based educational projects are planned in other parts of the world, and to get to know experiences from other students.
We plan to use the Scandinavian based LEGO MINDSTORM EV3 system as our robotics platform. Our presentation will give an overview of how we plan to use robotics to reach the programme subjects goal for learning.

小山工業高等専門学校
Oyama National College of Technology

高専ロボコン2012におけるジェスチャ操作式投球ロボットの開発
Development of a Gesture Operated Ball-Throwing Robot for Robot Contest 2012 of National College of Technology

高専ロボコ2012に出場したジェスチャ操作式投球ロボットの開発において,イルカショウーのパフォーマンスを模したボール投げロボットを製作した.本発表では,このロボットに搭載された空気圧駆動による布引式投球機構およびKinectセンサを用いたロボット操作システムの製作について,それらの工夫点等について紹介する.

帝塚山中学校高等学校
Tezukayama Junior & Senior High School

帝塚山中学校高等学校理科部ロボット班によるロボットを用いた探究活動
A inquiry activity of robot by Tezukayama robot team

帝塚山中学校・高等学校理科部ロボット班は,2008年度から活動を開始し本年で6年目を迎え,中学1年生から高校3年生までの6学年の生徒50名以上が所属している.これまで取り組んできた活動は大きく3つである.具体的には,(1) 各種ロボット競技大会への参加.(2) レゴマインドストームを用いた小学生に向けたロボット教室の開催.(3) Arduino(マイコンボード)を用いた自作ロボットの製作.である.本発表では,これらの活動内容を報告する.

立命館守山高等学校
Ritsumeikan Moriyama High School

立命館守山高等学校におけるロボットの取り組み
Action of the robot in Ritsumeikan Moriyama High School

立命館守山高等学校は,2006年度の開校とともにSSH(スーパーサイエンスハイスクール)の指定を受け,高大連携と地域連携を軸に,様々な取り組みを行ってきました.今回の発表では,本校Sci-Tech部(科学部)によるロボカップジュニアレスキューの取り組みと「科学探究Ⅱ」の選択講座「工学探究」(総合的な学習の時間)の内容について報告します.ロボカップジュニアレスキューの取り組みでは,これまでの実績の経過と今後の研究課題について,「工学探究」では生徒の目から見た講座の組み立てと指導体制などについて発表したいと思います.

大阪府立大学工業高等専門学校
Osaka Prefecture University College of Technology (OPUCT)

レスキューロボットコンテストの紹介と福祉科学研究会の取り組み
Introduction of Rescue Robot Contest and Activities of Welfare Science Research Club

2000年より関西ではレスキューロボットコンテストが毎年8月に開催されている.そのコンテストの概要を紹介すると共にそのコンテストに参加している大阪府立大学高専 福祉科学研究会の取り組みを紹介する.

豊田工業高等専門学校
Toyota National College of Technology

ロボカップ世界大会への継続参加による教育的効果
Educational Effect of Continuous Participation for RoboCup International Competition

ロボカップサッカーは,自律移動型ロボットによるサッカー競技である.ラジコンとは異なり,競技中に人間がロボットを操作することはなく,コンピュータ自らが戦略を立てて試合を進める.豊田高専は世界大会サッカー小型リーグにおいて2010,11年4位,9回目の出場となる2012年3位を達成した.ロボカップに継続的に参加するメリットは,技術力,創造力,問題解決能力等の養成に高い効果が期待されることにあるが,特に世界大会では英語によるコミュニケーション力やプレゼンテーション力を高められる貴重な機会でもある.本発表ではロボカップ世界大会への継続参加の取り組みとその教育的効果について紹介する.

Waialua High & Intermediate School USA, Hawaii

Helpful Tips on Managing and Sustaining a FIRST Robotics Program

Team 359 – The Waialua Robotics Program will conduct a PowerPoint and video presentation on Program Management and Sustainability for interested FIRST Robotics teams. Specifically, we will present a 10 minute Presentation, which includes showing our 3 minute 2011 Chairman’s Award Video, describe the importance and impact of FIRST and the affected culture of our school community, provide handouts, and allow for questions at the end.
The approach focuses on how our program is established within the school, community and the partnerships established with businesses, sponsors, mentors, and government. Our team will share about our program history, including the many challenges that our team is faced with and how we address those issues with both short and long term goals. We have lots of meaningful experiences to share and how we were both successful and unsuccessful in addressing those specific challenges along the way. Fundraising ideas and sustainability will be discussed in detail, including links to possible funding sources for teams to explore. Past Hawaii legislative bills will be shared that lead up to State-wide support of the STEM and Robotics initiatives. In addition, interested teams will get to see several of our grant proposals, which will be dissected and discussed on how we were able to successfully receive support for our facilities, equipment and renovation efforts at our school.
In summary, the purpose of the presentation is to help teams address the most common challenges in managing and sustaining a FIRST Robotics program.

5)表彰式:

a)iREX調査報告全18件の中から下記の3校に対し,優秀報告賞:IRH 2013 Best Report Awardを贈賞させて頂いた.

栃木県立宇都宮工業高校

Pui Ching Middle School, MACAU, China

小山工業高等専門学校

※クリックで拡大

報告内容は,iREX調査報告評価シートに示す評価観点に基づき,6人の審査員により審査した.


b)発表「高校生とロボット」において生徒の皆さんにより発表頂いた全10件の中から下記の3校に対し,優秀発表賞:IRH 2013 Best Presentation Awardを贈賞させて頂いた.

Pui Ching Middle School, MACAU, China

国立東京工業大学附属科学技術高等学校

小山工業高等専門学校

※クリックで拡大

発表内容は,発表「高校生とロボット」評価シートに示す評価観点に基づき,6人の審査員により審査した.


c)発表「高校生とロボット」において先生方により発表頂いた3件全件に対しては,感謝状:Certificate of Appreciation for Outstanding Presentation in IRH 2013を進呈させて頂いた.

St. Olav High School, Norway

豊田工業高等専門学校

Waialua High & Intermediate School USA, Hawaii


d)IRH2013の参加者全員には,参加証:Certificate of IRH 2013を進呈させて頂いた.


e)総評:
 優秀賞対象の選定のために,あえて各発表に対し評点評価をさせて頂いたが,実態としてはいずれも甲乙つけがたい素晴らしい発表で,各発表の総合評点の差異は僅差であった.発表時間は全件規程内に余裕をもってまとめて頂き,発表態度,発声,メリハリ,マナーも通常の学術講演会の大学生の発表レベルを凌駕するものがあり素晴らしかった.さらに,iREX調査報告に関しては非常に短い調査時間とまとめ時間の制約にも係らず,しっかり要点を押さえ,分かり易く報告をして頂いた.発表「高校生とロボット」に関しては,事前にしっかりとした準備をして頂き,聴講者を引き付けるためのポイントも抑え,普段のアクティブな取り組みに対し興味深い紹介をして頂き,これも素晴らしいものとなった.生徒の皆さんの日常の研鑽と,先生方の素晴らしいご指導に改めて敬意を表したい.

IRH2013を終えて

 半年以上に渡る準備の末,ようやく本企画を完遂できた.初めての試みであり,参加公募のPRにかなりのエネルギーを費やしたが,想定を超えて,定員100名以上,国外からも3校の参加を得ることができた.今回の企画で,100校余りの国内外の高校とのネットワークができたのは今回の企画の成功に並ぶ大きな財産であると思う.高校生の皆さんの発表がどのような物になるのか,それも半日の見学と翌朝2時間余りのまとめ時間で発表が可能なのか,企画をしておきながら半信半疑であった.しかし,ふたを開けてみると,非常にハイレベルなプレゼンに,審査したスタッフ全員脱帽した.最初から最後まで嬉しい誤算の企画で,若い高校生の皆さんのポテンシャルと,それをのびのびと育成された先生方のご努力に,工学の将来に明るい兆しを見ることができた.また,今回の国際ロボット展は過去最高の出展示規模であり,展示内容も例年に比べ非常に良質なものであった.ちょうどこの企画で生徒の皆さんに最良の物に触れてもらえたことは幸いであった.さらに,先生方からは,普段では得難い国際的発表の場が非常に良い機会であったとのお言葉を頂いた.これらのことから,当学会の教育事業の一環として,今後もインターナショナルロボットハイスクールを継続していくことには大きな価値があると考える.

 最後に,平日開催にも係らず本企画に参加し活発な活動をして頂いた生徒の皆さん及びご指導の先生方,参加者の皆さんを快く送り出して頂いた各参加校の校長先生をはじめとする教職の皆様,本企画の場とご支援をいただいた,日刊工業新聞の林氏,清水氏,JARAの矢内氏,参加校探しから開催に至るまでご協力頂き,さらに協賛も頂いた,オーム社/ROBOCON MAGAZINEの竹西氏,協賛により同時翻訳費用にご支援頂いた株式会社バイナスの大久保社長,忙しい中ご尽力いただいたIRH2013実行委員会委員の皆さんに改めてお礼申し上げる.

以上

実施報告書書面のpdfデータ

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