高専ロボコン２００６
競技名｢ふるさと自慢特急便｣

1．ロボコン2006競技テーマ
　2006年の競技課題では、参加チームは、高専の立地する地域の人たちの協力を得て、あらかじめ自分たちで選定したふるさとの特産品「ふるさとオブジェ」を用意します。そして、ロボットは様々な障害（お堀越え、シーソー、スラローム、縄跳び）を越え、「ふるさとオブジェ」を運ぶ速さを競います。
　ロボットは、まず「ふるさとオブジェ」を持ったまま、深さ60mm、長さ600mmのお堀を渡ります。次に長さ3ｍのシーソーを渡り、800mm間隔で立つ5本のポールの間をスラローム走行ですり抜け、さらに縄跳びを3回以上行い、「ふるさとオブジェ」を高さ750mmのテーブルの上に置くとゴールです。赤・青の2チームによる対戦形式で、早くゴールしたチームが勝ちとなります。
　この競技で難しい点は、縄跳びをする以外は「ふるさとオブジェ」をロボットに固定することができません。したがって、ロボットに取り付けられた丸い平らなトレイの上に「ふるさとオブジェ」を置くだけで走行することになります。また、そのトレイは20°以上傾けると、「ふるさとオブジェ」がすべり落ちるようにロボットを製作することになっています。

2．ふるさとオブジェの製作
　小山高専は栃木県の小山市にあります。栃木県では昔から有名な特産品として「かんぴょう（夕顔の実）」があり、私たちはふるさとオブジェとして「かんぴょう」を利用することにしました。（恐らく他の高専とかぶることはないと踏みました。）
　早速、私たちはかんぴょうを入手するため、壬生町にある篠原商店さんにお伺いし、取れたての「生かんぴょう」を見せていただきました。大きさ、重さとも、スイカぐらいあって、大会でこれをそのまま使うには、ちょっと無理があります。そこで、「生かんぴょう」を乾燥させて皮だけの部分となった「ふくべ」を分けていただきました。「ふくべ」は主に民芸品等に利用されるそうですが、ちょっと変わったところでは、スピーカーの本体ケースに利用されたこともあるそうです。（独特な音の響きになるらしい。）
　沢山あった「ふくべ」の中から、オブジェとして適切なサイズのものを選定しました。さらに、「生かんぴょう」を再現するため、取れたての青々とした「かんぴょう」も分けていただきました。
　７月下旬、「ふくべ」を小山市内にある豊田中学校に持ち込み、手芸工芸部の皆さんに「ふくべ」の色付けを行ってもらいました。作業は、まず下地として白色を塗り、その後、黄緑色を何度も塗り重ねます。「生かんぴょう」をお手本にしたことから、グラデーションの具合も良く、リアルなかんぴょうを再現することができました。
　最後の仕上げとして「かんぴょう」が載せられているアルミ皿は、足利市にある丸信金属工業の方々に製作していただきました。円形のアルミ板から、打ち出しによる手作業で製作された一品物です。
　このように、「かんぴょうオブジェ」は、多くの皆様からのご協力によって製作されています。


ふくべ	ふくべの選定	生かんぴょう

色付け作業	色付け途中の段階	かんぴょうオブジェ君の完成

3．「特急かんぴょう号」について
　私たちが選択した「ふるさとオブジェ」は、栃木県では昔からの特産品である「かんぴょう」です（図1）。このロボットの中心にある緑色のものが「ふるさとオブジェ」の「かんぴょう」君です（図2）。「特急かんぴょう号」は、前脚部、胴体部、後脚部の3つの部分から構成されています（図3）。


図4　ロボコン2006出場ロボット　　　　「特急かんぴょう号」	図2　ふるさとオブジェ「かんぴょう」君（ふくべという本物のかんぴょうを利用）	図3　ロボット全体図

＜お堀越え＞
　お堀を越えるときは、前後の脚部を展開し、ロボット本体を長く一直線にすることで、お堀に落下することなく渡ることができます。前脚部と胴体部には、モーター動力の伝達用にベルトが利用されており、このベルトは走行用のクローラーも兼ねており、床面に段差があっても滑らかに走行することができます（図4）。

図4　クローラーベルト部

＜シーソー渡り＞
　胴体部にはオブジェを載せる丸いトレイがあります。このトレイはブランコのようになっているため、シーソー上でロボット本体が20度以上傾いても、トレイの面は常に水平を保っているため、オブジェを落とさずにシーソーを渡ることができます　（図5）。また、ロボットが急発進、急停止しても、ブランコが「ふるさとオブジェ」の動きに従って揺れるため、「ふるさとオブジェ」はトレイから落下しにくくなります。

図5　ブランコ式オブジェトレイ

＜スラローム走行＞
　前後の脚部は、手動操作により床面に対して任意の角度に変えられます。前後の脚部を折り曲げることでロボットの全長を短くし、スラローム走行時には、各ポールに接触せず滑らかに走行することができます（図6）。

図6　スラローム走行時

＜縄跳び＞
　縄跳び動作は、最初に前後の脚部を垂直に折り曲げます。前後の脚部には、それぞれオブジェ保持用のカバーが取り付けられており、脚部を床面に対して垂直まで折り曲げると、そのカバーが「ふるさとオブジェ」を包み込み、縄跳び動作時にオブジェが飛び出すことを防ぎます（図7）。胴体部の下面には、縄跳び動作をするときの、ジャンプ機構が搭載されています。跳び脚のロック　（図8）を解除することによって、跳び脚がゴムの力によって勢いよく飛び出します（図9）。この動作により、重さ12kgロボット本体が空中に飛び上がり、バク宙2回転を行って着地します。今回のルールで縄跳び3回とは、1重跳びを3回行う、あるいは3重跳びを1回行っても成功とみなされます。縄を跳ぶとはロボットと床面の間を縄が通ることをいいます。だだし、縄が通過しているとき、ロボットは床面から離れ空中にある状態としなければなりません。そこで、このロボットの場合は、バク宙2回転すると同時に、ロボット本体の回転方向と同じ向きに、縄を支持するアーム部（図10）のみを高速で2回転させ、合計４回縄を回し、4重跳びを行います。さらに、縄跳びの着地に失敗し、横転したときのために、胴体部の側面には起き上がり機構がついています。起き上がり棒を倒れた方向に伸ばすことで、ロボットは起き上がります（図11）。

図7縄跳び時

図8　ジャンプ機構（跳び脚とロック部）

図9　跳び脚の動作

図10　縄を支持するアーム部

図11　起き上がり棒の動作

＜自動ロボットによるゴール動作＞
　ゴールの台の側に設置した自動ロボットに「ふるさとオブジェ」を渡します。前後の脚部を水平方向に開き、ロボット本体のトレイを傾けオブジェを自動ロボットのトレイへすべり落とします（図12）。

図12　オブジェトレイの傾け動作

　ゴールテーブルは床面から75cmの高さにあります。手動ロボットでは、高さが足りないためオブジェをゴールテーブルに置くことができません。そこで、図13に示す自動ロボットを利用しました。白い丸形のオブジェトレイの下に、オブジェが載せられたことを感知するマイクロスイッチがあります。マイクロスイッチがオブジェを感知すると、上昇部がゴールテーブルの位置までオブジェを持ち上げ，次に押出し板が前方（奥の方向）へ移動し，トレイ上のオブジェを押し出してふるさとゴールとなります。

図13　自動ロボット

4．おわりに
　私たちが、このロボット製作で最もこだわった部分は、縄跳びの方法です。バク宙４重跳びは、失敗すればロボットへのダメージも大きく、大変リスク高い跳び方です。私たちはロボコン本来の目的であるアイデア対決を目指し、独創的で面白いアイデアを実現するため、バク宙縄跳びに挑戦しました。大会成績は、関東甲信越地区大会ではアイデア賞に入賞、全国大会へ出場することになりました。全国大会では、2回戦で惜しくも敗れましたが、豪快でダイナミックなバク宙４重跳びが評価され特別賞に入賞しました。
　今後も、小山高専ロボット製作チームでは、独創的なロボット製作していきたいと考えています。