栃木市レッスン風景【フォークリフト】一つのモーターでリフトと車を同時に動かすには?考えて改造してみよう!
本日のカリキュラムははLEGO Educationシリーズの、WEDO2.0を使って【フォークリフト】を作りました。
工場や倉庫、スーパーの裏などで活躍していることが多い、働く車であるフォークリフト。
重たいものを運んだり、棚の上に持ち上げたり、トラックに乗せたりと、沢山の荷物を同時に運ぶことが出来ます。
早速組み立てていきましょう!
フォークリフトを組み立てる
今回の組み立てでは、【ギアラック】と【ウォームギア】を使用してみます。
通常の円形ギアと大きく形が違いますが、どちらもモーターの働きを他のパーツへ伝えるための大切な歯車となります。
組み立てが終わってから、カリキュラムに戻り、ギアの名前を書きだしてもらいました。
「授業の終わりに確認するよ?」
・・・と講師からあえて課題を出しておきました。さあ、覚えていられるかな??
キー操作スタートブロックを使ったプログラム
完成したら次にプログラムを作っていきます。
今回、【チルトセンサー】を使ってコントローラーを取り付けています。
チルトセンサーの傾きによって、リフトの部分が上下に動くようにプログラムします。
今日は【メッセージブロック】ではなく、【キー操作スタートブロック】を使用することにしました。
①チルトセンサーが上に傾いたらモーターを左回転/を繰り返す
②チルトセンサーが下に傾いたらモーターを右回転/を繰り返す
③チルトセンサーが水平になったらモーターを止める/を繰り返す
といったプログラムになります。
今回使用した【キー操作スタートブロック】は、普段使用している【スタートブロック】と同じように、トリガーとなるスタートボタンですが、複数のプログラムを同時に動かすときに使用します。
同じ文字の入ったボタン(今回はアルファベットの【A】)であれは、3つのうちどのキーを押しても3つが同時にスタートします。
フォークリフトを動かしてみよう!
動きを確認します。
チルトセンサーを前や後ろに倒すと、荷物を乗せる部分が上下に動くことが確認でしました!
荷物を乗せやすくするためのパレットも作ってありますので、それもを荷台に差し込んで何度か動作確認をしてもらいました。
車も同時に動くように改造しよう
実際に動かしてみると、せっかく取り付けたタイヤ(車)が動きません。
今回はモーターを一つしか使用していませんが、ある工夫をすることでリフトを上げ下げしながら車を動かすことが出来るようになります。
そこで、モーターの働きがどのようにリフトにつながっているのか、よぉ~く観察してもらいました。
モーターに差し込んだ車軸がウォームギアを動かし、円形ギアを動かし、円形ギアに刺さっている車軸が回転することでその両側についている小さな円形ギアが回転しています。
さらに、その円形ギアが直線の形のギアラックの歯車とかみ合って、リフトが上下する仕組みとなっているようです。
ではもう一度よく観察して、モーターの働きが伝わっているパーツのどこかと、タイヤを動かす車軸へどのような方法でつなぐことが出来るでしょうか??
タイヤの車軸にプーリーが付いていることに気が付きました。
そして・・・
「そうだ!ゴムでつなげればいいんだ!!」
と思いつきます!
しかし、片方はプーリーの溝にゴム(ベルト)をはめますが、片方は車軸にひっかけたまま。
とりあえずプログラムを動かしてみます。
・・・しかし、思うように動きません。
するとまた、
「そうだ!こっちにもアレをつけて・・・!」
うんうん!!いい感じ!
見事モーターの働きをタイヤにも伝えることが出来て、車が動き出しました!!素晴らしい!よく気付けたね!!
トラックや荷物を作ってみよう
サクサクと課題をクリアしてくれたので、残った時間で自由に改造していいよ。伝えると、トラックを作る!!と言ってたくさんのブロックを使用して大きなトラックを作ってくれました。
フォークで荷物をトラックに上げるイメージのようです!
しかし、荷物を作り始めて講師は「おや?」と思いました(笑)
どこかで見たことのある危険物(笑)
そうです。
マイクラでおなじみの【TNT爆弾】です。
「爆弾を運ぶの??」
ときくと笑顔でそうだよ!とのこと。
まあ、良しとしましょう(笑)
最後に例の質問を。
最後に、忘れずに聞いてみました。
「このギアの名前は??」
「・・・・・・・・」
「!」
「ギアラック!ウォームギア!!」
!!!素晴らしい!ちゃんと覚えていてくれました。
今年も10月にロボット検定を予定しております。
受験するしないは自由ですが、日頃から授業の中でパーツの名前をしっかり憶えていることで、検定前に焦って覚える必要がなくなりますよね!
本日もよく頑張りました♪
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