工学部電子機械工学科

2018.01.16

3Dプリンタで造形したホバーマン アーチ “3D Printed Hoberman Arch” とLEGO Technic による ”Switch Pitch”

電子機械工学科では実学を重視し、「設計・製図2」や「電子機械実験2」において、3次元CADソフト「SOLIDWORKS」を導入し、3次元構造物の設計や金属光造形加工実習により、実践的なモノづくりに挑戦しています。また、「機械運動学」において、リンク機構の運動解析を学びます。

 

今回ご紹介するのは、Chuck Hoberman (チャック・ホバーマン)氏の “Arch” (アーチ) の動画です。3D CAD で設計し3D プリンターで一体造形したホバーマン アーチをレゴ NXTで作った開閉装置とを組み合わせました。複雑なリンク機構が滑らかに動く様子をご覧ください。

 

 

また、同じくホバーマン氏の Switch Pitch をLEGO Technic を使って再現しました。巧妙なリンク機構によりボールの内側と外側が入れ替わる様子をご覧ください。

 

 

なお、今までのプロジェクトはこちらからご覧いただけます。

2017.12.25

「Future Convenience Store Contest (FCSC)」の第1回トライアル大会に電子機械工学科の鄭研究室が出場しました

12月20日(水)、21日(木)に仙台国際センターで開催された「Future Convenience Store Contest (FCSC)」の第1回トライアル大会に、工学部電子機械工学科の鄭研究室が出場しました。

 

 

FCSCは、2020年名古屋で開かれる「World Robot Summit (WRS)」で実施されるロボット競技の一つで、未来型コンビニエンスストアで働くロボットのタスク能力を競う世界で初めての大会です。

 

鄭研究室(チーム名:HSRL-CoR、ロボット名:Jela-C1)は、お弁当などを棚に陳列したり、賞味期限の過ぎたサンドイッチを廃棄したりする「陳列・廃棄」競技に出場しました。オムロン株式会社や東京大学などの強豪チームが揃う中、上位入賞は逃したものの、バックヤードから商品を運んでお弁当1個を陳列することに成功し、競技点数4点を獲得して9チーム中7位の結果となりました。

 

 

競技用ロボットJela-C1は、来年度大学院へ進学する電子機械工学科4年生5人が主なメンバーとなって8月から製作を開始したロボットです。学生らは、各自の卒業研究を進めながら休日などの時間を利用して大会の準備をしてきました。おにぎりがハンドから滑ったり、お弁当に貼りつけたテープが剥がれたりといったトラブルもありましたが、本番でしっかりロボットが動いていたのは、学生らの頑張りの成果です。

 

FCSCは、来年には東京での第2回トライアル大会が予定されており、鄭研究室はより高得点が獲得できるよう、ロボットを改良して再度挑戦する予定です。

 

2017.12.11

「第4回トマトロボット競技会」に電子機械工学科の鄭研究室が出場しました

 

12月8日(金)から10日(日)にかけて北九州学術研究都市体育館で開催された「第4回トマトロボット大会」に、工学部電子機械工学科 鄭研究室の4回生3人で構成されたトマトロボット研究グループが出場しました。鄭研究室は、昨年度の3回大会から出場しており、今回が2回目の挑戦となりました。(3回大会の記事はこちら

 

前大会では、オペレータがロボットからの映像を見ながら操作を行いましたが、今回は、画面上のトマトを選択するだけでロボットが自動的にトマトを収穫する方法に挑戦。前大会と同じく、今年度も1次予選(トマトをハンドでタッチする)は無事通過しましたが、2次予選ではアーム側のトラブルでトマトの収穫ができず、惜しくも敗退となりました(14チーム中8位)。

 

 

決勝進出は逃したものの、難しい収穫手法へ挑戦し、多くの課題が発見できたのは大きい収穫でした。

 

 

※トマト競技会は、ロボットでトマトを採取する速さを競う競技会で、競技会を通じて開発されたロボット技術を農作業に導入し、自然と共生するアグリロボットの普及を目指す大会です。毎年、九州工業大学社会ロボット具現化センターなど複数の大学と団体が共催し開催されています。

2017.11.27

3Dプリンタで造形したアイリス ドーム “3D Printed Hoberman Iris Dome”とホバーマン スフィア

電子機械工学科では実学を重視し、「設計・製図2」や「電子機械実験2」において、3次元CADソフト「SOLIDWORKS」を導入し、3次元構造物の設計や金属光造形加工実習により、実践的なモノづくりに挑戦しています。

 

今回ご紹介するのは、Chuck Hoberman (チャック・ホバーマン)※氏の “Iris Dome”(アイリス ドーム:眼球の虹彩)と”Sphere”(スフィア:球)の動画です。

 

 “Iris Dome”(アイリス ドーム:眼球の虹彩)

 

”Sphere”(スフィア:球)

 

今回は3D CAD で設計し3D プリンターで造形したアイリス ドームとホバーマンスフィアをレゴ NXTで作った開閉装置とを組み合わせました。複雑なリンク機構が滑らかに動く様子をご覧ください。

 

※Chuck Hoberman (チャック・ホバーマン)氏は、動く構造体を研究・開発する建築家で、建築から玩具まで幅広いジャンルで活動しています。

2017.10.25

自由工房の学生が一般社団法人日本機械学会関西支部「第18回 秋季技術交流フォーラム」で講演しました

 

10月21日(土)に神戸大学六甲台キャンパスで開催された一般社団法人日本機械学会関西支部の「第18回 秋季技術交流フォーラム」で、自由工房の藤田勝さん(工学部電子機械工学科4年生)、西尾昌征さん(工学部機械工学科3年生)、山田秦也さん(工学部電子機械工学科2年生)が、レスキューロボットコンテストへの参加活動についての講演を行いました。
 

本フォーラムでは、機械工学・技術における最新の話題が提供され、毎年産官学から多数の方々が参加し、特別講演、基調講演を含めて活発な情報交換・討論が行われます。

 

自由工房の学生は、パラレルセッション(懇話会企画フォーラム)の1つ、「工学教育と研究・実践から学ぶ」をテーマにした地域技術活動活性化懇話会の中で、鳥人間コンテスト、学生フォーミュラ、大学ロボコンなどの各大学の学生の発表と並んで、レスキューロボットコンテストへの参加活動とそれにより学んだことについて講演しました。

 

 

会場の企業や大学の研究者から多くの質問や意見、励ましのコメント等を頂き、大変有意義な議論を交わすことができました。

 


 

2017.10.09

「アグリビジネス創出フェア2017」に「ラズベリープロジェクト」が出展しました

 

10月4日(水)から6日(金)にかけて、東京ビッグサイトで開催された「アグリビジネス創出フェア2017」に、工学部環境科学科齊藤研究室(齊藤安貴子教授)と電子機械工学科入部研究室(入部正継教授)の「ラズベリープロジェクト」が出展しました。

 

「アグリビジネス創出フェア」は農林水産省が主催する農林水産・食品分野の技術交流展示会です。「ラズベリープロジェクト」は2016年から参加しており、今年からラズベリー収穫ロボットの開発を行う入部研究室が参入し、より「工学的」なプロジェクトになりました。

 

昨年に比べ規模が大きくなったこともあり、会場は連日大勢の来場者で賑わい、「ラズベリープロジェクト」のブースも大盛況でした。アンケート記入者へ贈呈する『ソルティ・ラズベリー』は初日だけで150本を配布し、入部研究室による「ラズベリー収穫ロボット」のデモ機展示にもたくさんの質問が寄せられました。

 

 

また、5日には齊藤教授が「プロアントシアニジンの機能性に注目したラズベリー研究と脆弱果実収穫ロボットの開発」をテーマにプレゼンテーションを行い、本学発のベンチャー企業である「株式会社べりーらぼ」について、今まで積み重ねてきた技術を用いてポリフェノール類の受託分析などが行えることを紹介しました。

 

 

参加した学生たちにとって、企業や生産者、他大学の研究者など、さまざまな業界の方々に自分たちの取り組みを紹介し、交流を深める非常に貴重な機会となりました。いただいた意見やアンケート結果を今後の研究に活かし、プロジェクトの活動をさらに充実させていきます。

 

2017.09.05

尼崎市の「平成29年度中央市民大学」で電子機械工学科の入部教授が講演を行いました

9月4日(月)、工学部電子機械工学科の入部正継教授が、尼崎市立中央公民館で開催された「平成29年度中央市民大学」で「ロボット科学技術」に関する講演を行いました。

 

 

尼崎市主催の「市民大学」は市内6地区の公民館で開催され、大学教授などの専門家を講師に、文化・教養などに関する幅広い分野の学習要求に応えることで、市民により多くの学習機会を提供しています。

 

入部教授は「現代の先端科学技術」の分野で講師を務め、「知的なロボットのための科学技術」をテーマに、人間がロボットに求めてきたものをロボットの歴史とともにさまざまな切り口から紹介しました。また、現代のロボットには知的な情報処理(人工知能)が望まれており、社会のニーズがある限りロボットの知能化は進むとして講演を締めくくりました。

 

 

近年、ロボットや人工知能への社会の関心は高く、地域の方々が多数参加され、熱心に聴講されていました。

 

2017.08.23

工学研究科制御機械工学専攻の学生が大阪府高等学校情報教育研究会で講演を行いました

 

8月19日(土)に開催された大阪府高等学校情報教育研究会で、小林史弥さん(大学院工学研究科修士課程制御機械工学専攻兼宗研究室1年生)が大阪府の高等学校の情報科教員に対して「ドリトル言語でのデータ処理機能の対応」をテーマに講演を行いました。「ドリトル」は、同研究室で開発されている教育用のプログラミング言語で、小中学校ならびに高等学校において幅広く利用されています。

 

本研究会は、8月10日(木)に東京で行われた全国高等学校情報教育研究会での研究発表を、大阪府の教員に向けても実施してほしいという要請に応えたものです。学生の研究に対して講演依頼があることは極めて稀ですが、小林さんは共同研究者とともに発表を務めました。

2017.08.23

工学研究科制御機械工学専攻の学生が情報処理学会の「情報教育シンポジウム(SSS2017)」で「学生奨励賞」を受賞しました

 

8月17日(木)、18日(金)に千葉県で開催された情報処理学会の「情報教育シンポジウム(SSS2017)」で、小林史弥さん(大学院工学研究科修士課程制御機械工学専攻兼宗研究室1年生)がポスター発表を行い、「学生奨励賞」を受賞しました。また、兼宗進教授の連名の論文も、最も優れた研究に贈られる「優秀論文賞」を受賞しました。

 

受賞内容は以下の通りです。

◆情報処理学会 情報教育シンポジウム学生奨励賞

小林史弥さん

発表テーマ:ドリトルでのデータ処理機能とグラフ描画機能の開発

 

◆情報処理学会 情報教育シンポジウム 優秀論文賞

兼宗進教授 ほか

発表テーマ:オンラインプログラミング環境Bit Arrowを用いたC言語プログラミングの授業実践

 

なお、この学会では、常岡天祐さん(医療福祉工学部医療福祉工学科2年生)も発表を行いました。常岡さんは兼宗研究室の研究に興味を持ち、学部を超えて、自発的に障害者向けの学習支援などについて研究を行っています。研究室配属前の学生が学会発表を行うことは珍しく、会場では驚きの声が上がっていました。

2017.08.09

情報処理学会主催の教員免許更新講習で兼宗教授が講師を務めました

 

8月8日(火)、一般社団法人情報処理学会主催の2017年度教員免許更新講習が寝屋川キャンパスで行われ、工学部電子機械工学科の兼宗進教授が講師を務めました。

 

 

兼宗教授は、「プログラミング体験に適した処理系とその特徴」をテーマに、授業の中でプログラミングを体験させ、コンピュータの動作を体感的に理解させることは、情報教育的にも教養教育的にも有効であることを解説し、自身が開発した「ドリトルプログラミング」を用いた授業の工夫について紹介しました。

 

2017.07.28

メカトロニクス基礎演習: SimulinkとLEGO NXTで学ぶメカトロニクスの基礎

電子機械工学科では、1年次の「メカトロニクス基礎演習」の授業において、LEGOロボットによるメカトロニクス装置の製作をしています。
 

この授業は、即戦力として社会で活躍できるメカトロニクス人材育成を意識した、電子機械工学科新入生のアクティブラーニング導入教育です。自動車や航空機、ロボット分野で広く使われている開発ソフトウェアMatlab/Simulinkを用いて、多機能ロボットLEGO NXTを制御しながらメカトロニクスの4分野(機械、電気・電子、計測・制御、情報・コンピュータ)の基礎を楽しく体験しながら学びます。

                                                          

1週目から4週目までは、車輪型LEGOロボットを制御対象に、Simulinkでロボットの制御ブロックを作成して動かす実習を行います。5週目にはメカトロニクス装置製作に挑戦します。

 

今回挑戦するメカトロ二クス装置は、①ボールを受け取る、②ラインに沿って移動する、③ボールを受け渡す、という一連の行動を行うものです。より高度な課題として、上記の仕事を自動で連続的に行う装置に挑戦します。

 

一例として、制作した装置の動画をご覧ください。

 

 

電子機械工学科では実学を重視し、この演習を通じて、「MATLAB Simulink」の基本的な使い方を学び、電子機械実験や卒業研究などではより高度な制御技術を身につけることができます。

2017.07.27

電子機械工学科と機械工学科の「キャリア設計」の授業で大石学長が講演しました

7月27日(木)、工学部電子機械工学科と機械工学科の3年次選択科目「キャリア設計」の授業を合同で実施し、大石利光学長が特別講演を行いました。

 

 

「キャリア設計」は、就職活動に備え、自己PR練習やグループディスカッション、SPI模擬テストを通じて、社会人として身につけておきたい対人コミュニケーションや文書の書き方の基本を学ぶ授業です。

 

大石学長は、6月10日に環境科学科でも同講演を行っており、この日も自らのトップマネジメント経験とものづくり経験をもとに、就職活動のポイントや、社会で活躍する秘訣を学生たちに伝授しました。

 

 

出席した学生たちは、熱心にメモをとりながら大石学長の話に耳を傾けていました。インターンシップに参加するなど、すでに就職活動の準備を進めている3年生も少なくありません。学生たちにとって、将来やキャリアについて改めて考える貴重な機会となりました。

 

2017.07.11

電子機械工学科の動画ページを公開しました

電子機械工学科の動画をまとめたページを公開しました。

 

このページでは、電子機械工学科の実学教育や実践的なモノづくりについての動画をアップしています。

以下のURLからご覧ください。

 

【URL】

http://www.osakac.ac.jp/movie/eme/

2017.06.26

3Dプリンタで造形したテオ・ヤンセン機構 第2弾 “StrandBeast and Beauty”

電子機械工学科では実学を重視し、「設計・製図2」や「電子機械実験2」において、3次元CADソフト「SOLIDWORKS」を導入し、3次元構造物の設計や金属光造形加工実習により、実践的なモノづくりに挑戦しています。

 

今回ご紹介するのは、以前ご紹介したTheo Jansen (テオ・ヤンセン)氏の “Strandbeest”(ストランドビースト)動画の第2弾です。

※以前の記事はこちら

 

今回は3D プリンターで造形した部品とアルミパイプを組み合わせることにより、大型のストランドビーストを製作しました。このストランドビーストと女子学生が歩いているのは、本学の寝屋川キャンパスです。複雑なリンク機構が滑らかに動く様子とともに寝屋川キャンパスの様子もご覧ください。

 

 

なお、この動画も本学の先端マルチメディア合同研究所(JIAMS)の協力で制作されました。

 

(電子機械工学科 田中宏明教授)

2017.06.12

兼宗教授が姫路市の小中特別支援学校の教職員を対象に情報教育に関する講演を行いました

 

6月6日(火)、姫路市立総合教育センターにて、姫路市の小中特別支援学校の教職員112名を対象に、工学部電子機械工学科の兼宗進教授が「次期学習指導要領を見据えた情報活用能力の育成」と題して、講演を行いました。

 

兼宗教授は講演の中で、小学校でのプログラミング必修化が盛り込まれた次期学習指導要領の学習モデルとして、「プログラミングの体験」、「コンピュータの仕組みの理解」、「プログラミング的思考の各教科での利用」を挙げ、説明を行いました。

 

「プログラミングの体験」では、兼宗教授が開発したドリトルプログラミング言語を使って数行の記述で動作する例を示し、少ない時間でも動作しプログラミングを体験できることを説明しました。

続いて、「コンピュータの仕組みの理解」においては、コンピュータを使わない情報教育の例として、参加者を交えてCSアンプラグドを実演しました。CSアンプラグドとは、コンピュータを使わずにカードを用いたゲームやグループ活動を通じて情報科学を教える学習法です。

最後の「プログラミング的思考の各教科での利用」については、プログラミングの考え方は新たに授業で捉えるのではなく、既に暗に含まれていることを説明しました。

 

兼宗教授は大阪市や文部科学省の情報教育に関する委員をつとめており、小学校・中学校・高等学校の先生方に対し、プログラミングなどの指導や授業のアドバイスを行っています。

 

2017.06.07

3Dプリンタで造形したテオ・ヤンセン機構

電子機械工学科の取り組みとして、今回は本学の3Dプリンタで造形したテオ・ヤンセン機構を紹介します。

 

Theo Jansen (テオ・ヤンセン)氏は “Strandbeest”(ストランドビースト)を創造したことで有名なオランダの彫刻家です。ストランドビーストは特殊なリンク機構により、まるで生物のような滑らかな歩行動作を実現しています。

 

今回、3D造形センターにStratasys社の高性能な3DプリンタFORTUS 360mc-Sが導入され、従来の方法では作れないものが造形できるようになりました。その一例としてストランドビーストを製作しました。

 

通常、可動する機構は各部品を作って組み立てる必要がありますが、この3Dプリンタでは、可動部品が組み上がった状態で造形することができます。複雑なリンク機構が滑らかに動く様子を動画よりご覧ください。

 

 

また、電子機械工学科では実学を重視し、「設計・製図2」や「電子機械実験2」において、3次元CADソフト「SOLIDWORKS」を導入し、3次元構造物の設計や金属光造形加工実習により、実践的なモノづくりに挑戦しています。

 

なお、この動画は本学の先端マルチメディア合同研究所(JIAMSの協力で制作されました。

 

(電子機械工学科田中宏明教授)

2017.05.19

工学部電子機械工学科の「就職/院進学支援室」がオープンしました

5月18日(木)、寝屋川キャンパスP号館2階ゼミ室が、工学部電子機械工学科の「就職/院進学支援室」としてオープンしました。

 

 

これは、電子機械工学科の各研究室に“就職代表学生”を設け、その学生たちと担当教員らが中心となって作り上げたものです。求人票や企業パンフレットが壁一面に掲示されており、求人情報検索用パソコンをはじめ、履歴書作成や個別説明会等に使用できるミーティングテーブルも設置されています。電子機械工学科宛の求人票のみを掲示しているため、学生らにとって、自分に必要な情報が見つけやすく、気軽に利用できる空間となっています。

 

 

5月18日(木)に行われたオープン式では、各研究室の代表学生と担当教員らが集まり、使用方法などの説明が行われました。教員は学生たちの協力に感謝し、「電子機械工学科の就職率100%を目指して頑張りましょう」と激励しました。学生たちは、「みんなが気軽に使ってくれたら」と、今後の活発な利用に期待を寄せました。

 

 

 

今後は、学科及び学校推薦企業や、過去の卒業生の内定企業リストなども掲示される予定で、電子機械工学科の学生の就職活動に大いに役立ちそうです。

2017.05.08

玉乗り レゴロボット

ロボットに代表されるように、あらゆる機械の「モノづくり」では、電気・電子系と機械系の広い分野の知識・技術が求められます。

例えば、写真の玉乗りをしているレゴロボット。
このロボットは、センサーによって傾きや回転の角度を計測し、その情報を基に指令をだして動きを制御しているため、ボールの上で重心を保ちながら動くことができます。
 

【動画】

 

このロボットの研究・開発を通じて、電子機械工学科で学ぶ「機械」「電気・電子」「計測・制御」「情報」を融合した応用力がつちかわれます。
(電子機械工学科 田中 宏明研究室)

 

2017.04.18

【研究紹介】分子動力学法によるシミュレーション解析

電子機械工学科 田中宏明教授の研究室では、研究の一環として、分子動力学法によるシミュレーション解析を行っています。

分子動力学シミュレーションとは、計算機シミュレーションの一種で物質の諸性質を調べる際に使われる手法の一つです。

解析の対象を原子で構成し、相互作用する個々の原子の動きを逐一求めることにより、通常の実験では観察することが難しいナノ秒かつナノメートルレベルの現象を明らかにできます。

以下の動画は、この数日ニュースで多く取上げられている「カーボンナノベルト」が「カーボンナノチューブ」に結合していく過程を、分子動力学法でコンピュータシミュレーション解析したものです。

 

 

 



カーボンナノベルトは6個の炭素原子がつながった正六角形の構造をベルト状にした分子で、名古屋大学が世界で初めて成功したと発表しました。

カーボンナノベルトは、約60年前に初めて存在が提唱されましたが、これまで合成例がなく「夢の筒状炭素分子」と言われていました。

カーボンナノベルトにさらに炭素原子を結合させる反応を繰り返すと、次世代ハイテク材料として注目をされている筒状の素材「カーボンナノチューブ」も生成できるといわれています。
カーボンナノチューブは、軽い上に鋼鉄の約20倍の強度があり、次世代材料として期待されていますが、これまでの製作方法では太さが均一にならない等の問題がありました。
今回、合成に成功したカーボンナノベルトは性質が均一なため、特定のサイズのカーボンナノチューブを自由に作れる可能性があり、軽くて頑丈な新素材の開発などにつながることが期待されています。


分子動力学法によるコンピュータシミュレーション解析を行った結果をみると、カーボンナノベルトが次々と結合してカーボンナノチューブが形成されていく過程を見ることができ、理論的にも欠陥の無いナノチューブの形成が可能であることを示しています。
 

2017.03.30

入部研究室の学生が「第20回ロボットグランプリ」の大道芸ロボット競技・コンピュータ制御部門で3位入賞

3月25 日(土)、東京都荒川区で開催された日本機械学会主催「第20回ロボットグランプリ」の大道芸ロボット競技・コンピュータ制御部門に工学部電子機械工学科入部研究室の3年生が出場し、3位入賞を果たしました。

 

 

「ロボットグランプリ」は、工学技術の面白さを体験できる「知的スポーツ」を広く一般大衆に提供することで「工学技術をスポーツする文化」を創生し、日本が世界に誇る「ものづくり産業」の持続的な発展の基盤を確立すべきとの趣旨で開催されています。大道芸ロボット競技、ロボットランサー競技、スカベンジャー競技の3種の競技で構成されており、さらに大道芸ロボット競技はコンピュータ制御部門とからくり部門に分かれています。

 

入部研究室の学生が出場した大道芸ロボット競技・コンピュータ制御部門は、コンピュータ制御によって芸を演じるパーフォーマンスロボットによる競技です。

 

競技に参加したチーム「白雪ねーさんリンクオーケストラ」は、リンク機構を応用したロボットアームでハンドベルを演奏することができる小人型のロボットで、4台の小人ロボットにより全部で8音のハンドベルを使って曲を演奏することができます。ロボットによる演技の独創性、楽しさ、芸術性に加え、それらをロボットの動きで表現する技術力などが評価され、見事3位入賞に輝きました。