高専ロボコン 2020 におけるパフォーマンスロボットの開発

高専ロボコン 2020 におけるパフォーマンスロボットの開発
安藤太一*，佐々木健*，服部舜*，中井悠稀*，
花谷侑成*，西田昌平*，野崎幸汰**
Development of performance robots at Kosen Robocon
Hirokazu ANDO*, Takeru SASAKI*,Syun HATTORI*,Yuki NAKAI*,
Yusei HANATANI*,Syohei NISHIDA* and Kota NOZAKI**
要旨
アイデア対決・全国高等専門学校ロボットコンテスト(高専ロボコン)は、1988 年から毎年開催され，2020年の大会で第 33 回を迎えた．本校のろぼっと倶楽部は毎年，この高専ロボコンへの参加を中心に活動している．例年であれば，2 チームの対戦形式でトーナメントを最後まで勝ち抜けば優勝となる．2020 年度は新型コロナウイルスの感染拡大により，史上初のオンライン開催となった．近畿地区大会では大阪らしいロボットとパフォーマンスが評価され，地区大会最高得点を記録し，最優秀賞を受賞し全国大会にも出場した．本稿では，製作したパフォーマンスロボットのコンセプトと配信上の工夫，コンテストの成果と反響に関して報告する．
キーワード: 高専,工学教育,ロボットコンテスト, ロボティクス,１．はじめに催となった．
本稿では，初のオンライン開催に対応したパフォーマ

アイデア対決・全国高等専門学校ロボットコンテスト

ンスロボットのコンセプトと配信上の工夫，コンテスト(高専ロボコン)は、1988 年から毎年開催され，2020 年のの成果と反響に関して報告する．

大会で第 33 回を迎えた[1]．
本校のろぼっと倶楽部は毎年，この高専ロボコンへの参加を中心に活動している．高専

２．2020 年度の競技テーマ

ロボコンは毎年違ったルールが示され，参加者は戦略やアイデアを学生自らが考え，ロボットの設計製作を行う

例年は 4 月末から 5 月上旬にルール発表が行われるが，ことによって，学生の自由な発想と創造性を育成する目

2020 年度はコロナウイルスの感染拡大により，6 月下旬

的がある．これまでにも創造性教育の観点から多くの考にルール発表が行われた．テーマ名は「はぴ☆ロボ自慢」[2-4]

察がされてきた． ロボコンはチームでものづくりをで，ロボットのパフォーマンスにより，それを見た人々行う必要がある為，創造性教育にとどまらず，人間教育をハッピーにするというものであった[7]．例年は対戦競

[5-6]

．

技におけるスピードや正確さ等ロボットの性能を競う競例年であれば，2 チームの対戦形式でトーナメントを最技が多かったが，対戦ではなく，個々のパフォーマンス後まで勝ち抜けば優勝となる．ロボコンは優勝以外にも，を競うテーマは新しく，例年とは全く違ったロボコンとロボコン大賞，アイデア賞，技術賞，デザイン賞等の賞なった．ロボットのサイズも例年は 1m 以上の大型のロボが用意されており，勝敗だけでなく，アイデアや技術力ットとなることが多いが，本年は 50cm 以内の制限を設けが評価されるのも大きな特徴である．2020 年度は新型コた非常に小さいロボットサイズとなった．

としても成果を上げている

ロナウイルスの感染拡大により，史上初のオンライン開例年，全国大会は国技館で行われる事になっているが，2020 年度は会場に集まることはせずに，自宅や学校から2021 年 8 月 27 日 受理

ロボットのパフォーマンスを行った．審査は Zoom を使っ* 総合工学システム学科 メカトロニクスコース

た配信で行われ，ロボットの完成度だけでなく，配信上（Dept. of Technological Systems : Mechatronics Course）の工夫なども考慮しなくてはならない．全く新しいロボ** 総合工学システム学科 機械システムコース

コンであったといえる．

（Dept. of Technological Systems : Mechanical Systems Course）-27-

大阪府立大学高専研究紀要 第 55 巻
安藤太一，佐々木健，服部舜，中井悠稀，花谷侑成，西田昌平，野崎幸汰

３．クラブ活動の状況

本校伝統の大阪らしさで「ドンヨリとした雰囲気を吹き飛ばす！」というコンセプトでロボットを製作した．

例年は平日放課後から 19 時まで，休日は 9 時～17 時の

本年のルールは予選と決勝でパフォーマンス内容を変間に活動を行っている．特に夏季休業期間中は連日 9 時更する事が可能である．そこで本チームでは日常劇の物～17 時まで作業が行える貴重な期間となっており，大会

語を予選と結晶で大きく変え，「忙しい朝」「お買い物のへ向けても作業を追い込む時期になっている．ろぼっと昼」「家事と夕飯！夜」の三部構成でパフォーマンスを行

倶楽部では約 40 名の学生が活動している．活動場所としった．て，創造工作室とロボティクス工房を使用しているが，本年のロボット製作の時間は他高専と比べても非常に部屋の広さ，工作機械や机の数が十分足りている状況と少なく，時間が限られている事から製作は各自家で行うは言えず，コロナウイルスの感染リスクを考えると 40 名事も考慮し 5 節で述べるように簡単な機構を組み合わせが同じ空間で作業した場合，どうしても密になる状況がシンプルな構造にした．また，限られたロボットで最大発生する．少しでも感染リスクを下げる工夫として，表 1限のパフォーマンスを行うために，6 節で述べる，配信上に示す対策に加え,作業者を 3 グループに分け,チーム監の工夫を行う事に尽力した．

督責任者の指導の下,午前の部(9 時～13 時)と午後の部(13 時～17 時)に分けた活動を行った．

５．１ 予選ラウンド用ロボット

表 1 新型コロナウイルス感染防止に関するリスクと対策

予選ラウンドでは，①オバチャンロボットが豪快に洗濯物を洗濯機へ放り投げる．②朝中々起きない主人に対して，フライパンとネギで音を出してたたき起こす．③
朝食の目玉焼きを主人の顔に向けて発射する．④大砲を装備したオバチャンが出勤前の主人に対して，マスクを発射する．といった流れでパフォーマンスを行った．
①の洗濯ロボットの外観を図 1 に示す．腕はゴムによって籠を持ち上げるような機構になっており，ロックを外すことで,かごに入った洗濯物を豪快に洗濯機に放り込む様子を表現している．

コロナの感染拡大に伴う休校処置とクラブ活動停止に伴い，活動が再開されたのは 7 月末となった．それまでの間は部員同士で定期的に WEB ミーティングを行い，アイデア出しやチーム分けを行った．例年と比べると 3 分の 1 以下の作業時間になってしまったが，自宅での作業を行えるような設計にすることで少しでもロボット製作
図 1 洗濯ロボットの外観と機構時間を捻出した．

②の主人を起こすロボットの外観と機構を図2 に示す．

４．パフォーマンスロボットのコンセプトと仕様

4 節リンク機構とチェーンを使い，1 つのモーターで左右の腕動かし,フライパンをたたく動作を表現している．

2020 年はコロナウイルスの感染拡大の影響で，イベントや祭りの中止が相次ぎ，暗いニュースが多い一年であった．一方，大阪府立大学高専は 2009 年全国大会出場のオバチャンバラ，2019 年の OSAKA OBASAN のようにヒョウ柄，パンチパーマの大阪のおばちゃんをモデルとしたロボットが有名である．そこで本年も大阪のおばちゃんをモデルとしたロボットを作成し，オバチャン達が繰り広げる面白おかしい日常劇を行い，視聴者を笑顔にする．

図 2 主人を起こすロボットの外観と機構-28-

高専ロボコン 2020 におけるパフォーマンスロボットの開発③の料理ロボットの外観と機構を図 3 に示す．プライ②の消毒用おしぼりを発射するロボットの外観を図 6

パンを持った腕は定荷重ばねにより引っ張られており，に示す．このロボットは 5.1 節④のマスク発射ロボット

ロックを外すことで数メートル先に料理を飛ばす機構にのバズーカをガトリングに持ち替えており，同じロボッなっている．

トで予選とは全く違う動きを可能としている．③の料理ロボットに関しては 5.1 節の予選と同様のロボットを使用した．

図 3 料理ロボットの外観と機構
図 6 おしぼり発射ロボットの外観と機構④のマスク発射ロボットの外観と機構を図 4 に示す．
マスクにはゴムが内蔵されており，割りばし鉄砲と同じ④の布団ダイブロボットの外観を図 7 に示す．このロ要領でマスクを発射する．

ボットは予選ラウンド用ロボットの①のロボットの手先を布団に組み替える事で，同じロボットで予選とは全く違う動きを可能としている．

図 4 マスク発射ロボットの外観と機構
図 7 布団ダイブロボットの外観と機構
５．２ 決勝ラウンド用ロボット
６．映像配信の工夫
決勝ラウンドでは①オバチャンロボットが歩いて買い物に行き，セール品を図 2 のロボットと取り合う．②帰

今大会では，前述の通り，Zoom を使用したにオンライってきた主人に消毒用のおしぼりをガトリング砲で発射ン配信でパフォーマンスを行わなければならない．本チする．③夕飯のたこ焼きを主人の顔に向けて発射する．

ームでは，以下の 2 つの点を意識し，映像配信を行った．

④主人と一緒に掛け布団をかぶり添い寝する．といった

1 つ目の工夫として，視聴者を飽きさせないよう，物語流れになっている．①の 2 足歩行ロボットの外観と機構の背景を目まぐるしく変化させた．大きく分けて 4 つのを図 5 に示す．チェビシェフリンクと平衡リンクによりシーンがあるが，図 8，図 9，図 10 の様に壁でフィール交互に足を踏み出す機構となっており，2 足歩行ロボット

ドを 4 分割し，住宅を模したセットを作成した．配信中は技術的にも難易度が高く，全国でも本チームのみのアは 4 台のカメラを順に表示し，次々とロボットを出演さイデアであった．

せた．また，場面の切り替わりに時には，視聴者に物語への没入感を与える為，体育館が映りこまないよう，カメラの動きも工夫した．

図 5 2 足歩行ロボットの外観と機構

図 8 セットの表側と裏側-29-

大阪府立大学高専研究紀要 第 55 巻
安藤太一，佐々木健，服部舜，中井悠稀，花谷侑成，西田昌平，野崎幸汰

図 9 全国大会のセットの配置

図 12 交通安全啓発運動の様子
８．おわりに
本年度はコロナウイルスの感染拡大に伴い，高専ロボコンの中止も危ぶまれた．結果として無事開催された事
図 10 撮影の様子は非常に意義深く，大会関係者並びに学校関係者の努力によるものだと考えられる．高専ロボコンに関わったす2 つ目の工夫として，ロボットと小道具を映す際の画角べての方々に感謝の意を表すると共に，今後もろぼっとおよびロボットの光の装飾である．本チームでは，より倶楽部の活躍にご理解，ご協力，ご期待いただきたい．

多くの視聴者に楽しんでいただけるように，技術的にアピールしたい機構があるところには定点カメラを設置し，参考文献

競技のストーリーだけでなく，技術的な面でのアピール[1]ＮＨＫ高専ロボコンホームページ,も行った．また，ロボットがカメラに映った際にしっか

https://official-robocon.com/kosen/, 2021/5/18 閲覧

り顔などの重要なパーツが目立つよう，フルカラーLED[2] 渡辺正人, 杉浦藤虎：ロボットコンテストにおけにより，発光させた．図 11 にロボットの外観を示す．

る創造性育成および技術指導に関する取り組み,
工学教育, 47−6, pp.34−41, 1999.
[3] 杉浦藤虎, 伊藤和晃, 渡辺正人：高専の技術者育成
教育におけるロボコンおよびロボカップ参加の現状とその役割, 工学教育, 53−5, pp.71−76, 2005.
[4] 西野智路, 小林義和, 松田英昭：ロボットコンテ
ストを通じたものづくり教育, 工学教育, 56−6,pp.90−95, 2008.
[5] 森政弘：ロボットコンテストの教育的意義,

図 11 ロボットの装飾

学士会会報, No.833, 2010.
[6]森 政弘：ロボットコンテストの意義と願い, 日

７．コンテストの成果と反響

本ロボット学会誌, 15−1, pp.2−5, 1997.
[7] 高専ロボコン 2020 ルールブック，

近畿地区大会では大阪らしいロボットとパフォーマン

https://official-robocon.com/kosen/

スが評価され，地区大会最高得点を記録し，最優秀賞を2021/02/20 閲覧受賞し全国大会にも出場した．テレビ放送を見た地域か[8] 大阪府立大学工業高等専門学校ホームページ,

らの反響もあり，2021 年 4 月 6 日には寝屋川警察署と連https://www2.ct.osakafu-u.ac.jp/2021/04/09/

携し，寝屋川市駅前にてチラシの配布や声掛けなどの交2021/5/18 閲覧[8]

通安全啓発活動に協力した ．
図 12 に活動の様子を示す．

-30-