課題研究 平成２４年度
| テーマ | |
| １ | javaによる思考プログラミング |
| ２ | SketchUpによる校舎の製作 |
| ３ | Androidアプリ開発 |
| ４ | シーケンス制御の研究 |
| ５ | AVRマイコンを使用したサッカー選手交代ボードの製作 |
| ６ | プログラムレス制御 ～スタンダード電子回路～ |
| ７ | ものづくりコンテストとその応用 |
| ８ | 3DCGを用いたアプリケーションの製作 |
| ９ | マイコンカーの製作 |
１．javaによる思考プログラミング
近年のプログラムは、コンピュータそのものが思考するものも多くなってきている。
私たちは、電子情報科で3年間培ったプログラミング技術の集大成にこれを作成することにした。
いざ、研究を始めてから分かったがコンピュータに思考させることは容易ではなく、
製作は困難を極めた。
不慣れなJava言語を一から学び、使いこなせるようになった頃には、発表まで一ヶ月を切っていた。
そして私たちは今、独自の戦略ゲームを作り上げた。
２．SketchUpによる校舎の製作
SketchUp（スケッチアップ）は、米Google社が開発したパソコン用の3次元モデリング・ソフトウェアである。
（2012年4月にGoogleはSketchUpを米Trimble社に売却した。）
主として水平・垂直線で構成される建築設計などにおいて、プッシュ/プルと呼ばれる
ツールに代表される感覚的な3Dモデリングが得意とされるが、
数値による正確なモデリングも可能である。
本研究ではこのソフトウェアを使い、県工の校舎を3次元で再現した。
作業にあたっては校舎の設計図を元に寸法も忠実に再現した。
ソフトウェアの使い方がわかった後は地道な作業が続いた。
３．Androidアプリ開発
AndroidOS搭載のタブレット端末上で動作するアプリケーションプログラムを製作した。
カメラ機能を利用した静止画撮影プログラムと、GPS機能を利用した緯度経度表示プログラムの製作に挑んだ。
まずは開発環境の設定から始めた。プログラミングと実行は処理能力の低いパソコンでの開発は困難を極めた。
プログラムを訂正しても訂正してもエラーの連続。
なかなか正常に動作するプログラムができなかった。
何がどう間違っているのかわからず、何度も何度も試行錯誤して、
エラーが出ず正常に動いたときはもう１月だった。
４．シーケンス制御の研究
有接点・無接点シーケンス制御に必要な電子機器の性能・特徴とシーケンス制御における
各種基本回路と実践的なシーケンス制御に必要な知識と技術についての研究を行い、
実践力が身に付いたかを確認するため、全員が厚生労働省が実施する３級
「電気機器組立てシーケンス作業」を受験した。
５．AVRマイコンを使用したサッカー選手交代ボードの製作
ＡＶＲとは、アトメル社の８ビットRISCアーキテクチャのことです。
PICと比べると後発のマイコンです。開発環境は全て無料です。
今回は、ＰＩＣでなくＡＶＲマイコンを使用し、サッカー選手交代ボードの７セグメントの
数字切り替えを組み込み製作しました。
６．プログラムレス制御 ～スタンダード電子回路～
近年、制御はプログラミングを考えることなく行うことが困難になっていますが、
私たちはソフトウェアを用いないで制御することを目的に電子回路を使い制御を試みた。
これまで、授業や実習で勉強してきた電気基礎、電子回路、計測がとても重要で、
Ｗｅｂで探しても情報の波に流されるだけで有用な情報は、教科書にあることを実感した。
慣れない作業にミスの連続で、単純な基本な技術で作った割には時間がかかってしまいました。
プログラミング技術の有用性をあらために実感しました。
７．ものづくりコンテストとその応用
高校生ものづくりコンテスト電子回路部門に向けて、回路設計やプログラミングについて取り組んできました。
コンテストの後は、マイコン制御にとどまらず習得した技術を生かし
自由な発想から7セグメントＬＥＤを使ったスロットゲームや自動掃除ロボットを製作しました。
設計から製作、組み立て、制御まで試行錯誤を繰り返し、
時には機械システム科の先生方に部品製作のご指導をいただきながら作品を完成させました。
８．3DCGを用いたアプリケーションの製作
Microsoft XNAとは、マイクロソフトによるコンピュータゲームデザイン、
開発および管理を促進することを目的としたゲーム開発のためのツールである。
このツールを利用して今回作ったアプリケーションは、キーボードからの入力通りに
３Ｄキャラクター人形が教室内を動き回るものである。
アプリケーション完成までの流れおよび、プログラムの概要について発表する。
３Ｄキャラクターを製作するのに「metasequoia」、プログラミング環境として「visualC＃」を利用している。
９．マイコンカーの製作
マイコンカーラリー競技大会は、ルネサスマイコンカーラリー事務局の承認マイコンボードを
搭載した完全自走式マシンで、規定コースの走行タイムを競うものである。
カーブ、直角カーブ、レーンチェンジ、坂道などで構成されたコースを光センサ等で
感知しながら走行するもので、プログラミングが勝負の大半を左右する。
また、制限がある中での車体製作にも様々な工夫が必要である。
北信越大会に向けて試行錯誤しながら研究を進めていった。
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