さわって試して観察すればドローンの仕組みが理解できる『ドローン実験室』
こんにちは、本橋です。今回はコーダー道場の活動ではなく個人的な活動ですが、STEAM教育ネタということでドローン実験室のお話も今後はここに書いていこうと思います。
8月の最終週は神山町の小学校では夏休みが終わり、第二学期が始まっています。そんな夏休み明けの最初の週に神山町立神領小学校でドローン実験室とコーダー道場神山の出張開催をしてきました。毎年この時期に4年生を対象として授業をしています。
この写真はドローン授業の冒頭で体験する空撮体験の様子です。みんな大喜びで校庭に飛び出してドローンを追いかけていました。
飛ばさない？
初っ端からドローンが飛んでいますね。タイトルの「飛ばさない」というのは操縦を教えたりはしない、参加者が自分で飛ばさないドローン教室という意味です。
ドローン教室というと操縦体験と思われがちですが、テクノロジーの塊であるドローンを飛ばすだけで終わってはもったいない！ ドローン実験室では機体に搭載された電子・電気部品を教材として日常生活のなかにあふれるテクノロジーを学び、ひとりひとりが手に取って反応を確かめられる各種体験教材で技術の面白さに親しむことを目的としています。
例えばいまやスマホには当たり前に搭載されている傾きセンサー。ドローンでは検出した傾きに応じてプロペラの回転速度を変えます。低いプロペラは回転速度を高め、高い側は緩める、そんな制御を繰り返しています。
小学校では話しませんが、姿勢制御に使われるPID制御の仕組みが比例や微分積分といった数学のお話がドローンに関係していることを知ればこの先彼らが出会っていく理系科目の面白さにも気づいてくれると思います。
こういった仕組みが手のひらサイズのドローンから人を運べる巨大ドローンまで同じように働いているところがドローンの特に面白いところです。
飛行中のドローンを触ったことはありますか？ 『お触りドローン』
普通やらない扱い方を体験できるのがドローン実験室！ ドローンをひもにつないで飛ばして、直につつきまわす教材です
空中のドローンをつついてあげると、姿勢を崩しかけたドローンがぶぃーーーーん！と一生懸命にプロペラを回転させて安定を取り戻します。プロペラの風切り音の変化を間近に感じながら観察してみてください。たまにプロペラに指があたって痛ッとなることもありますが、大きくつつくと思いがけない挙動で反撃してくるドローンが面白い人気教材です。
プロペラが停止する飛行姿勢を探せ！『傾きセンサー教材』
空中ではがんばって姿勢を維持できていたドローンですが、では手に持った状態で無理やり傾けてみるとどんな反応をするのでしょうか？ プロペラの揚力を手のひらでダイレクトに体験できるドローン教材です。
体験している様子を見るとそんなにはしゃいだりしませんが、事後のアンケートではかなりの人気です。姿勢制御の動きをもっとも実感できる教材かもしれません。
歩けば頭上をついてくる『お散歩ドローン』
コンピューター制御で自律飛行している仕組みをゲーム感覚で体験できる教材です。ホバリングを安定させる仕組みを利用して手に持ったマーカーを追いかけさせます。自分が移動するとドローンもフラフラついてくるので大人でも不思議に面白い体験ができるかと思います。
地面を見ている対地カメラに対して、地面の側を動かしてやる、というネタを明かせば単純な仕掛けで実現しています。Parrotのミニドローンズなど、ホバリングの安定を対地カメラに頼っている機種で遊べます。
そのほかにも『ドローン輪投げ』や『竹製ドローン』などいくつかの自作教材を使ってドローンの仕組みを知っていく授業がドローン実験室です。このあたりの教材はまた改めてご紹介したいと思います。
過去の開催について
ドローン実験室は2015年度から毎年開催しています。これまでの開催記録はmediumに書いてきていますので、よかったら過去分もご覧いただければ幸いです。
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