1

210分

講義
授業

76名

【講義（50分）】
・NASAやJAXAが行っている宇宙ロボットの研究開発の現状について説明を聞き、宇宙開発について興味関心をもつ機会とする。
・宇宙ロボットの競技について説明を聞く。

講師:久保田 孝
(JAXA 宇宙科学研究所 宇宙機応用工学研究系)

【授業(50分)】
・競技コートに集合し、スタートからゴールまでの方法について説明を聞く。
・競技コート上の状態を観察し、グループで協力して、必要データを収集する。

【授業(110分)】
・宇宙ロボットが、スタートし、指定ポイントをカメラで撮影し、ゴールするまでの経路についてグループで協力して考える。
・考案した経路を一つにまとめ、パソコンを使って、プログラミングする。

2

100分

授業

76名

【授業(50分)】
・プログラムを宇宙ロボットに転送し、グループごとに競技を行う。
・競技は、グループで２回ずつ行う。

【授業(50分)】
・宇宙ロボット競技を振り返り、各グループの結果と記録を発表する。
・各グループの様子を視聴し、プログラミングの考え方についてまとめる。
・宇宙ロボットの研究開発について、学習のまとめを行う。

導入
(50分)

・宇宙ロボットの研究開発の現状について説明を聞く。




・宇宙ロボット競技について説明を聞く。

◎NASAやJAXAが行っている、これまでの宇宙で活躍する探査機、ロボットの役割について、解説する。


◎ローバーの宇宙ロボットの紹介をし、コート上の様子やスタートからゴールまでの競技方法について説明する。途中で、指定した画像の撮影をすることも課題とする。

・宇宙開発の歴史をたどりながら、最先端のロボット開発の様子を紹介し、関心を持たせたい。

・ロボット競技については、場所をコートに移動し、詳しく説明し、学習のイメージをつかませるようにする。

展開
(120分)

・宇宙ロボット（ローバー）の基本データを記録する。



・競技コート上の必要データを計測し、記録する。



・プログラミングのコマンドの説明を聞く。




・各グループでチーム名を決め、プログラミングを行う。

△宇宙ロボット（ローバー）の基本となるデータについて、計測し、データを伝え記録する。

△各グループで協力して役割を決め、コート上の様子や凹凸、障害物までの距離等を計測し、記録する。

◎プログラムのコマンドについて、プリントを配布し、具体的な動きについて説明する。


△記録したデータをもとに、グループでスタートからゴールまでのロボットの経路について協議し、プログラミングを行う。（プログラミングは、パソコン室で行う。）

・宇宙ロボットの大きさのデータについては、全員に記録さえる。






・コマンドを距離、角度、撮影に限定し、プログラミング作業に入る。


・プログラミングはパソコン室行い、テキストファイルで作成し、保存する。

まとめ
(30分)

・ロボットの動きのシミュレーションを行う。





・プログラムの修正を行い、完成する。

△作成したプログラミングについて、実行した時のロボットの動きのシミュレーションを行い確認する。競技コート上でプログラムのシミュレーションを行う。

△シミュレーションを通して、プログラムに修正を加え。完成させる。

・競技コート上で、シミュレーションをさせる。




・作成したプログラムは、メディアに保存し、ワークシートにも記録して提出させる。

導入
(10分)

・プログラミングの確認をする。



・ロボット競技のルールと確認をする。



・プログラムの転送方法について説明する。

△各グループごとに、作成したプログラムと宇宙ロボットの予想する動線を確認する。

◎障害物に衝突した場合やコート外へ出た場合は、競技を終了することを伝える。

◎作成したプログラムとロボットの動作する仕組みについて簡単に説明する。

・グループで考えたロボットの動作をイメージするようにさせる。


・他のグループの考えたロボットの動きも注目させるように指示する。

展開
(40分)

・ロボット競技を行う。
（各グループ２回実施）
１回目・・・練習　　２回目・・・本番



・１回目の練習で得たデータを検討し、プログラムを修正し、２回目の本番に挑戦する。

◎プログラムの実行操作は、教師および担当者が行う。




△競技コート内でのロボットの動きを確認するように、コート周辺で観察する。

・スタート地点でのロボットの配置は、グループごとに決めるように指示する。

・練習競技で、プログラムを修正し、本番に挑戦するようにさせる。

・実際のロボットの動きでは、路面状況や大気に状態により、予想する動作と大きな誤差が発生する可能性があることを解説する。

まとめ
(50分)

・ロボット競技の記録と結果を聞く。







・宇宙開発のロボットの学習についてまとめる。

◎各クラス、各グループごとの記録と結果を伝え、実際の競技の様子についてＤＶＤを視聴し、チェックポイントの撮影写真を提示する。



◎実際の宇宙開発研究での惑星探査では、ロボットが自律して動作することや動線の経路の設定について計算して安全・確実に走行することができるように工夫していることを伝える。

・プログラミングとロボットの動きについて考えを深めさせる。チーム名についても、大切な意味があることを伝える。

・ロボットの計測制御と日常の電気製品等の考え方について関連させてまとめるようにする。