岡谷工業高校ものづくり支援活動報告会

2023年1月30日の第1379回例会は職業奉仕委員会による岡谷工業高校ものづくり支援活動報告会を行いました。

当日は岡谷工業高の清水校長先生以下、実際にエコーロターリークラブで活動支援した生徒の皆さんに例会場へおいでいただき支援活動の成果報告をしていただきました。

この事業も2009年から継続している事業ですが、年々生徒さん達の取り組みのレベルが高くなっておりどれもが素晴らしい発表でした。

◆岡谷工業高校「ものづくり支援」今期支援金額

電気部　ロボット競技大会48800円　ものづくりコンテスト38300円　ロボット教室82300円　環境化学科77000円　

合計　276400円

1.アルミ缶から人工宝石をつくる　環境化学科３年

　課題研究人工宝石班

《研究の目的》

　身近にあるアルミ缶から生成する酸化アルミニウム（アルミナ）から人工宝石がつくれることを知りました。

廃棄物であるアルミ缶からアルミナを取り出し、アルミナが原料となる人工ルビーの合成に挑戦しました。これ

はSDGｓの12番目、つくる責任・つかう責任の活動につながり、アルミ缶のリサイクル・地球資源の保護につ

ながる研究になります。

《研究の内容》

①アルミ缶からアルミナを回収する

②取り出したアルミナを使用し、人工ルビーを試作する

③焼成してできた人工ルビーを種にして、さらに混合・焼成を繰り返し行い人工ルビーの大型化を目指します

《改良点》

①炭酸ナトリウムを追加する

②酸化モリブデンの量を増やす

③全体量を増やすことで、結晶の大型化ができるか実験します。

《結晶の成長の過程と考察》

　各試料の分量を変えることで、色や大きさに変化があった。途中から追加した炭酸ナトリウムは、少しずつ結晶の成長の助けになったと思われる。最初は0.5ｍｍ程度だった結晶が、最終的には２ｍｍ程度まで大きくすることができた。

2.高校生ロボット競技大会用ロボットの製作　電気部 2年情報技術科　　

　今年度の最大の目標は、青森県で開催される全国大会への出場です。長野県から出場できるのは３枠で、県大会に３位入賞すれば出場することができます。全国大会へ行くための取り組みの目標として、PDCAサイクルをいっぱい回すことを目標にしました。先輩から一番大切なことは、最初からエラーの無いロボットを考えるのではなく、PDCAをできるだけ多く回し、エラーを少しずつ無くしていくことだと言われてきました。これまでは、基本的にCADで設計し、CAD上でシミュレーションを

行い、実際に製作するという流れで行っていました。この流れで行うことのデメリットが考えられました。昨年度優勝した新潟工業高校を参考に、ミスミで購入できる角アルミフレームを採用することにしました。

　支援いただいた費用で、このフレームや治具を購入させていただきました。意見や手を出しながらロボットを組み立て、CADに図面を起こし、必要なパーツを作成することにしました。その結果、昨年度より早くロボットを設計・製作を進めることができ、目標であったPDCAを複数回、回すことができました。

　今年度は、２台とも準々決勝に進むことができました。来年度は全国大会出場を目標にかかげ、ハンドの機構の設計・製作や新しい回路設計にチャレンジしています。

3.ものづくりｺﾝﾃｽﾄ電子回路組立部門―県大会上位入賞への挑戦　　情報技術科1年2年

　ものつくりコンテスト電子回路組立競技は入力と出力の仕様が示され、仕様通りに動作するようにプログラミングを行います。全部で7課題あり、主にプログラミング技術と、実際に製作した入力用基板のできが採点されます。プログラミング技術では、課題を正しくクリアできたかを加点式で評価されます。また、難題であればあるほど、加点が大きくなるので、このプログラミングにかける時間を競技の中で、どれだけ多く確保できるのかが重要だと思っております。

　県大会では、基板の製作、プログラムの両方で最高点を取り優勝できました。プログラミングでは、スイッチや様々なセンサなど入力素子からのアナログ信号やデジタル信号の受け取りや、それに応じてステッピングモータなどの制御方法を学びました。基板設計やユニバーサル基板への部品の実装技術を身につけることができ結果としては、３位に入ることができました。北信越大会では、選手宣誓を任され、非常に貴重な経験をさせていただきました！。10人中６位と言う結果でした。

　今後は、プログラミング技術に加え電子回路に関する知識や技術を身に付け、次年度は全国大会出場を目指したいと思います。ご支援いただいたおかげで、多くの技術を身に付けることができ、北信越でも競技を行うことができました。ありがとうございました。

4.ロボット教室の実施とロボット製作　電気部

　私達電気部は、 ROBOCON IN 信州を始めとした、各種ロボット競技の全国大会への参加を目標に活動をしています。また、ロボットを製作するための知識・技術を用いて、地域社会に貢献する方法を考え、様々な取り組みをしています。学校外との連携では、自分たちのためのものづくりではなく、依頼者からの要望や、利用者を想定したものづくりについて考えるという部分がとても勉強になります。そこで、私達は、地域貢献活動として、ロボット教室を実施しようと考えました。

①モータの配線を確認

　モータひとつあたり２本の配線で動作しています。配線が逆だった場合は、当然モータは逆転します。動作を確認して、原因を解決する、あえて失敗をさせています。我々我々高校生から「電流の流れる向きが逆だから～」と教えながら一緒に製作をしました。

②ロボット製作について実際に小学生の意見を聞いてみました

　「難しい作業もあったけれど、アドバイスをもらったおかげでしっかり完成できました」「岡工へ進学してロボットを作ってみたい」というコメントをいただきました。

③製作したロボットを使って、旗取りゲームをしました。

　全部で８台のロボットが、中央にある旗を奪い合います。実際に操作してみて、メカナムホイール特有の左右の動きなどに「不思議だけど面白い」という声や、チーム内で声を掛け合ったり相談しながらポイント獲得に向けて努力する姿が多く見られました。ロボット教室以外にも文化祭の展示や中学校生への部活紹介、同じ機体を改造した校内ロボコン１年生大会などさまざまな場所で活用させていただきました。