Comments
Description
Transcript
課題実習「進行性筋疾患患者のためのADL支援」
課題実習「進行性筋疾患患者のためのＡＤＬ支援」 作成日： 11月 30日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 進行性筋疾患患者のための ADL 支援 総合制作実習 (音声認識システムによる上昇下降テーブル制御) 担当教員 ○電子情報技術科 藤本 周央 担当学生 ○大田 愛梨 吉田 遥 課題実習の技能・技術習得目標 本課題実習を通して、部品選定、回路設計、筺体設計および製作、組立･調整技術等の総合的な実践力を身に付けるとともに、患者本人とのヒアリ ングを通してモノづくりのプロセス(要求定義、問題発見、問題解決のための調査、仕様の策定、回路設計、筺体設計、部品発注、試作)のスパイラ ル開発を通して、現場と直結した実践的な問題解決能力およびコミュニケーション能力(ニーズ把握、インタビューの工夫など)の向上も身に付けま す。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 進行性筋疾患患者の日常生活動作(ADL)については、患者自身の残存機能を最大限に利用するよう様々な人達(担当医、理学療法士、作業療法士、 家族)との支援で行われています。また進行性筋疾患患者のみならず、高齢者や身体障害者への ADL についても医学リハビリテーションや福祉工学、 人間工学の観点から様々なアプローチが存在します。当テーマは(舞鶴市民病院からの相談援助案件として)、当該患者が現在も自宅で利用している 「上昇下降テーブル」の制御 SW ボックスの改良です。当テーマを通して「モノづくり」の難しさや面白さ、喜びを共感するとともに、患者からの要 求を満たす制御 SW ボックスの試作を期限までに完成させます。また開発スケジュール管理の難しさ(部品発注のタイムラグおよび患者からの要求に よるスケジュールの引き直しなど)を身につけます。さらに、患者とのヒアリングだけでなく関係者(家族や担当者)とのコミュニケーションを通して、 「モノづくり」の根幹である信頼関係構築の重要性を認識します。 実習テーマの特徴・概要 患者および関係者とのヒアリングを数回実施することで、患者からの要求を定義し、まずはざっくりとした仕様を策定します。ヒアリング時は、様々 な観点から提案できるようその都度、患者の要求に応じていきますが、現実的なスケジュール内に納まるかどうか患者の要求を吟味しつつ、患者から の真な要求(将来あるべき姿)に希望を持たせながら、妥協点を探りインタビューを工夫します。ざっくりとした仕様を形にするため、患者の要求を満 たすような部品選定調査を行い発注します。発注後納品までの期間に、回路設計や筺体設計を行い、納品後に即試作できるようスケジュールを引きま す。試作した制御システムが患者の要求を満たすかどうか検証するため、ヒアリングおよび設計-発注-試作のプロセスを数回繰り返し、患者の要求に 応じていきます。患者の要求を満たす試作品が完成した後、一定期間モニターを行い、再度患者からの要求がある場合は、試作品に反映させます。最 後に、患者からの真な要求を満たすべく、もう一段階上のステップを提案しておきます。またヒアリング毎に報告書を作成し、各プロセスも記録して 報告書としてまとめます。 No 取組目標 ① 患者および関係者とのヒアリングを通して、患者からの要求を理解し整理します。 ② 患者からの要求をある程度満たすようなスケジュールを引きます。 ③ 患者からの要求を満たすような仕様を策定し、部品の調査、設計、試作を行います。 ④ ①、②、③を繰り返しつつ、患者からの要求を満たす制御システムの試作品を完成させます。 ⑤ 制御システムの試作を患者に一定期間モニタリングしてもらいます。 ⑥ 最終的に患者からの要求がないか確認しつつ、スケジュールを見直しながら患者へ納品します。 ⑦ ヒアリング時は、信頼関係を構築しながらインタビューを工夫します。 ⑧ ヒアリング毎に報告書を作成し、最後にまとめ発表します。 ⑨ 実習の進捗状況や、発生した問題等については担当教員へ報告します。 ⑩ 1 課題実習「AndroidOSとのデータ通信受信回路の製作」 作成日： 11月 30日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 AndroidOS とのデータ通信受信回路の製作 担当教員 担当学生 ○電子情報技術科 藤本 周央 ○八木 優也 中本 淳 課題実習の技能・技術習得目標 データ通信受信回路の製作を通して、設計、製作及び調整技術等の総合的な実践力を身に付けるとともに、データ通信に関する調査、インターフ ェース回路設計、試作、基板設計･製作を通して、実践的な電子回路設計技術、マイコンによる制御プログラミング技術、Android アプリケーション 開発技術なども身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 情報端末(Android,iOS など)とのデータ通信に関連する様々な機器が市販されています。本実習は、高齢者もしくは身体障がい者(身体障がい者福 祉法による聴覚,音声･言語(咀嚼障害を含む)を除く,視覚,肢体不自由を想定)が有する残存機能を活かした HI(ヒューマンインターフェース)のコミ ュニケーションシステムの一部として、身体障がい者が有する情報端末を利用することで、対象者とのコミュニケーション能力を補完しうるかどう か検証するために行います。また、当テーマを通して「モノづくり」の面白さや発展性を理解させるとともに、期限までに成果物を完成させること でスケジュール管理の重要性を認識します。 実習テーマの特徴・概要 データ通信に関するハードウェアならびにソフトウェアを理解するとともに、通信モジュールなどの送受信デバイスに関する調査を行い仕様を決め ます。仕様に基づいて、情報端末からの上位アプリならびに、データ通信受信を設計します。設計後、ブレッドボード上で試作します。ワンチップマ イコンの開発環境を整えプログラミングを行います。仕様通りにデータ通信するかどうか検証するため、ハードウェアおよびソフトウェア(プログラ ミング)の改良を試行錯誤します。最終的に調整･動作試験を行い、完成後は報告書を作成します。 No 取組目標 ① データ通信に関するハードウェアならびにソフトウェアを調査し、仕様を決め、タイムスケジュールを引きます。 ② 仕様を満たすような部品を選定し発注します。 ③ データ通信受信部回路を設計し、ブレッドボード上で試作します。 ④ 上位アプリのプログラミングを行います。 ⑤ 試作したデータ通信受信部が仕様通り動作するか数回実験検証を経た後、基板設計･製作を行います。 ⑥ 調整･動作試験を行います。 ⑦ 5S(整理、整頓、清掃、清潔、躾)の実現に努め、安全衛生活動を行います。 ⑧ 材料、工具、機器及び部品等については、チェックリストを用いて厳密に管理します。 ⑨ 報告書の作成、製作品の展示及び発表会を行います。 ⑩ 実習の進捗状況や、発生した問題等については担当教員へ報告します。 2 課題実習「おみくじロボットの製作」 作成日：11月28日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 おみくじロボットの製作 担当教員 担当学生 松田 晃太郎 ○ 井野 大樹 [役割 3] 近藤 颯 [役割 2・5] 德田 裕太 [役割 1] 山田 将史 [役割 4] 課題実習の技能・技術習得目標 おみくじロボットの製作を通して、設計、製作及び組立・調整技術等の総合的な実践力を身に付けるとともに、機構部の設計を通して、実践的な 電子回路設計技術、制御システム設計技術も身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 おみくじロボットの製作を通して、 「モノづくり」の面白さや発展性を理解するとともに、期限までに成果物を完成させることでスケジュール管理 の重要性を認識します。 実習テーマの特徴・概要 京都市内の神社に設置されているような、おみくじの選択と配布を行うマニピュレーター型ロボットの製作を行う。このロボットの利用者は目当て (健康、金運、恋愛、仕事、etc)のおみくじをタッチパネルから選択する。ロボットは利用者が選択したおみくじをおみくじ籠から選択し、利用者へ 配布する。ロボットはサーボモーターを相互接続することにより構成する。タッチパネルは、Android を搭載したタブレットで構成する。タブレット からロボットまでの信号の流れは、タブレット⇔ADK 回路⇔ロボット制御回路⇔ロボット となる。 No 取組目標 ① おみくじロボットをグループで開発します。 ② おみくじロボットの構成要素を分析し、役割分担を行います。 ③ 役割１：タブレットの USB 端子に接続された機器の制御を行う ADK の利用方法を習得し、アプリケーションを製作します。 ④ 役割２： ADK 回路を設計し、製作します。 ⑤ 役割３：ロボット制御回路のプログラミングを習得し、制御プログラムを製作します。 ⑥ 役割４：サーボモーターを相互接続したマニピュレーター型ロボットを設計し、機構部品を製作します。 ⑦ 役割５：おみくじロボットの土台や電気回路を設計し、製作します。 ⑧ 材料、工具、機器及び部品等については、チェックリストを用いて厳密に管理します。 ⑨ 報告書の作成、製作品の展示及び発表会を行います。 ⑩ 実習の進捗状況や、発生した問題等については、単独、グループの場合にかかわらず、担当教員へ報告します。 3 課題実習「ボクサーロボットの状態表示機の製作」 作成日：11月28日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 ボクサーロボットの状態表示機の製作 担当教員 担当学生 松田 晃太郎 ○ 丸山 愉太郎 課題実習の技能・技術習得目標 ボクサーロボットの状態表示機の製作を通して、設計、製作及び組立・調整技術等の総合的な実践力を身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 ボクサーロボットの状態表示機の製作を通じて、 「モノづくり」の面白さや発展性を理解するとともに、期限までに成果物を完成させることでスケ ジュール管理の重要性を認識します。 実習テーマの特徴・概要 既存の対戦型ボクサーロボットの状態表示を行う回路を製作する。対戦中のロボットのダメージを視覚的に確認できるような状態表示手段を検討す る。 既存の対戦型ボクサーロボットの頭部には押しボタンスイッチが付いており、 ここに相手ロボットのパンチがヒットしてスイッチがオンになると、 内蔵されているマイコンに割り込みがかかるように設計されている。今年度、製作する回路は、このスイッチとマイコンの間に割り込む形で設置する。 スイッチが 10 回オンになったらマイコンへの割り込みが発生する。プリント基板の大きさは、既存の対戦型ボクサーロボットに内蔵できるようにす る。 No 取組目標 ① 既存の対戦型ボクサーロボットのハードウェア構成を理解します。 ② 既存の対戦型ボクサーロボットの回路構成を理解します。 ③ 既存の対戦型ボクサーロボットのソフトウェア構成を理解します。 ④ 状態表示の方法を検討します。 ⑤ 状態表示機の入出力信号を検討し設計します。 ⑥ 状態表示機の回路を設計します。 ⑦ 状態表示機のプリント基板設計と加工を行い、動作テストを行います。 ⑧ 材料、工具、機器及び部品等については、チェックリストを用いて厳密に管理します。 ⑨ 報告書の作成、製作品の展示及び発表会を行います。 ⑩ 実習の進捗状況や、発生した問題等については、担当教員へ報告します。 4 課題実習「小型移動車両の遠隔操作システム」 作成日：11月27日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 小型移動車両の遠隔操作システム 担当教員 担当学生 電子情報技術科 真崎 澄浩 新川 天真 加藤 奨英 浜辺 貴由 課題実習の技能・技術習得目標 「小型移動車両の遠隔操作システム」への取り組みを通して、設計、制作及び実験・調整技術等の総合的な実践力を身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 「移動車両の遠隔操作装置」は、マイコンやモータの制御、通信等の技術を習得し、「モノづくり」の面白さや発展性を理解させるとと もに、期限までに成果物を完成させることで、スケジュール管理の重要性を認識します。 実習テーマの特徴・概要 移動車両に小型カメラを搭載し、そこから転送された画像データによりモニターを見て、操作者が車両の操作をおこなうものとする。 車両の操作情報を無線でもってマイコンに送り、マイコンによりサーボモータの制御等車両のコントロールを行う。 また車載カメラからの動画像のデータを無線伝送することとし、この画像データを見ながら車両の操縦を行えるように、高速の動画像の 転送システムを構築するものとする。 No ⑪ 取組目標 「小型移動車両の遠隔操作システム」システムの制作を行います。 ⑫ 移動車両の遠隔操作の制御系を構築し、必要なマイコンプログラムを作成します。 ⑬ 画像の取り込みと伝送制御のシステムを構築と検討を行います。 ⑭ 無線通信システムの検討を行います。 ⑮ 材料、工具、機器及び部品等については、チェックリストを用いて厳密に管理します。 ⑯ 実験を繰り返し、完成度を高めていきます。 ⑰ 報告書の作成、制作物の展示及び発表会を行います。 ⑱ 実習の進捗状況や、発生した問題等については、担当教員へ報告します。 ⑲ 5 課題実習「タッチパネルによる二足歩行ロボットの制御」 作成日：11月27日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 タッチパネルによる二足歩行ロボットの制御 担当教員 担当学生 電子情報技術科 真崎 澄浩 内本 健則 佐々木 優 日比 康仁 堀井 崇広 課題実習の技能・技術習得目標 「タッチパネルによる二足歩行ロボットの制御」への取り組みを通して、設計、制作及び実験・調整技術等の総合的な実践力を身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 タッチパネルによる二足歩行ロボットの制御と制作をとおして、マイコンやモータの制御、通信等の技術を習得し、「モノづくり」の面 白さや発展性を理解させるとともに、期限までに成果物を完成させることで、スケジュール管理の重要性を認識します。 実習テーマの特徴・概要 二足歩行ロボットのプログラムを一から作成し、モータの制御について習得し、一般的な行動・姿勢の制御を可能とする。操作は、液晶タッチパネル とし、ロボットの状況により、操作パネル表示を変更することで、様々な行動や、姿勢が操作しやすい装置を作成する。 そのため、双方向通信による遠隔操作とし、ロボットの行動状態を液晶タッチパネルに表示しつつ操作できるものとする。 No 取組目標 ⑳ 「タッチパネルによる二足歩行ロボットの制御」システムの制作を行います。 21 「タッチパネルによる二足歩行ロボットの制御」の構成要素を分析し、役割分担を行います。 22 二足歩行ロボットのプログラムを作成します。 23 ロボットと液晶パネル間の通信方式の検討と作製を行います。 24 液晶タッチパネルのプログラムを作成します。 25 材料、工具、機器及び部品等については、チェックリストを用いて厳密に管理します。 26 実験を繰り返し、完成度を高めていきます。 27 報告書の作成、制作物の展示及び発表会を行います。 28 実習の進捗状況や、発生した問題等については、担当教員へ報告します。 29 6 課題実習「天体望遠鏡極軸合わせ経緯台の制御」 作成日：11月27日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 天体望遠鏡極軸合わせ経緯台の制御 担当教員 担当学生 電子情報技術科 水田 善朗 浅田 正太朗 糸井 久典 佐々木 順平 野矢 陽一 丸山 優 保田 聡 課題実習の技能・技術習得目標 「天体望遠鏡極軸合わせ経緯台の制御」への取り組みを通して、設計、制作及び実験・調整技術等の総合的な実践力を身に付けるとともに、画像 処理技術を身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 「天体望遠鏡極軸合わせ経緯台の制御」は、福知山市に本社を置くユーハン工業株式会社との共同研究の一部です。ここでの成果は、実際の製品 に結びつく可能性が大いにあります。 実習テーマの特徴・概要 天体望遠鏡を眺めていると,時間とともに星は移動してしまいます。実際には,星が動いているわけではなく,地球が自転しているため,このような現象 が発生します。このため,天体望遠鏡を,地球の自転と逆方向に動かす赤道儀を使用します。しかしながら,赤道儀は回転軸を合わせる必要があります。日 本では,回転軸の中心は北極星の近くにあります。赤道儀には,回転軸を合わせるための極軸望遠鏡が装備されます。しかし,北の星空が見えない状態では, 極軸望遠鏡は使用できません。 本課題では,北側に建物がある,例えば,ベランダからの使用時にも極軸合わせができるシステムを作成します。 No 取組目標 30 「天体望遠鏡極軸合わせ経緯台の制御」システムの制作を行います。 31 画像取り込みのプログラムを作成します。 32 星の移動量判定を行います。 33 画像処理手順の検討を行います。 34 RS232C の通信プログラムを作成します。 35 実験を繰り返し、完成度を高めていきます。 36 報告書の作成、制作物の展示及び発表会を行います。 37 実習の進捗状況や、発生した問題等については、担当教員へ報告します。 38 7 課題実習「画像処理技術を用いたオーブントースターの制御」 作成日：11月27日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 画像処理技術を用いたオーブントースターの制御 担当教員 担当学生 電子情報技術科 水田 善朗 浅田 正太朗 糸井 久典 佐々木 順平 野矢 陽一 丸山 優 保田 聡 課題実習の技能・技術習得目標 「画像処理技術を用いたオープントースターの制御」への取り組みを通して、設計、制作及び実験・調整技術等の総合的な実践力を身に付けると ともに、画像処理技術を身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 オーブントースターでパンを焼くときに,油断すると,焼きすぎて,パンが真っ黒になることがあります。しかしながら,オーブントースタ ーのそばにいて,パンの焼き具合を見ていれば,パンは,食べごろの焼き具合になります。いつの日か,人型ロボットがパンを焼いてくれるよ うになるとき,人型ロボットは,どのように判断してパンの焼きごろを見分けるのかを考えていきます。 実習テーマの特徴・概要 オーブントースターのパンを撮像し,撮像画像から,パンの焼きごろを見分けるシステムを作成します。 ただし,まずは,以下の制約のもとで作成し,徐々に機能拡張していきます。 カメラがパンを見る位置は,固定 同一のオーブントースターを使用 パンは同じメーカーで形も同じ No 取組目標 39 「画像処理技術を用いたオープントースターの制御」システムの制作を行います。 40 画像取り込みのプログラムを作成します。 41 得られた画像から扉の開閉判定の判定を行います。 42 得られた画像からパン投入の判定を行います。 43 画像処理手順の検討を行います。 44 パンの焼き具合の判定を行います。 45 実験を繰り返し、完成度を高めていきます。 46 報告書の作成、制作物の展示及び発表会を行います。 47 実習の進捗状況や、発生した問題等については、担当教員へ報告します。 48 8 課題実習「ソーラーカープロジェクト2012」 作成日：11月27日 科名：京都職業能力開発短期大学校 電子情報技術科 電子情報技術科 教科の科目 実習テーマ名 総合制作実習 ソーラーカープロジェクト 2012 担当教員 担当学生 椎葉 裕一郎 江口 康輔 SAPKOTA SUSHILU 上山 夏生 富山 涼 小山 郁也 樋口 奨冶 ・ 山口 裕也 坂上 裕亮 久道 憲悟 ・ 峰 健 課題実習の技能・技術習得目標 ソーラーカーの製作を通して、設計、製作及び組立・調整技術等の総合的な実践力を身に付けるとともに、機構部の設計を通して、実践的な電子 回路設計技術、制御システム設計技術も身に付けます。 実習テーマの設定背景・取組目標 実習テーマの設定背景 ソーラーカーの製作および鈴鹿で開催されるソーラーカーレース出場をめざして、 「モノづくり」の面白さや発展性を理解するとともに、期限まで に成果物を完成させることでスケジュール管理の重要性を認識します。 実習テーマの特徴・概要 太陽電池を動力源として、モーターで、走行する実車を製作します。来年度、開催される、ソーラーカーレース鈴鹿に出場できる車両製作を行いま す。車両本体製作が中心ですが、レース出場車両なので、空気抵抗の軽減を目指した構造設計や製作、ドライバーやピットでのエネルギーの見える化 を実現する、テレメータシステムや、DD モーターの活用技術など、必要となる要素技術は多種多様です。また、完成後は各種性能評価試験を行い、 レースに参戦し、上位入賞を目指します。その結果を報告します。 No 取組目標 49 ソーラーカー車両の製作を行います。 50 太陽電池の利用を行います。 51 太陽電池の電力を有効利用する MPPT の製作を行います。 52 ウインカーシステムを製作します。 53 テレメータシステムの製作を行います。 54 DD モーターを使用した駆動部の製作を行います。 55 耐久レースに参加できる車両製作を行います。 56 材料、工具、機器及び部品等については、チェックリストを用いて厳密に管理します。 57 報告書の作成、製作品の展示及び発表会を行います。 58 実習の進捗状況や、発生した問題等については、単独、グループの場合にかかわらず、担当教員へ報告します。 9