サイエンスデイ会場の東北大学川内キャンパス

2016年7月17日

我が家が毎年楽しみにしている科学イベント「サイエンスデイ」に今年も行ってきました!

このイベントは東北大学川内キャンパスで毎年7月中旬に行われていて、なんと100を超える団体が参加して不思議な体験をさせてくれるのだ。

サイエンスデイのパンフレットを見る息子

このイベントはネットで事前にエントリーするブースと、予約不要のブースがある。

予約不要のブースも楽しいのが沢山あるんだけど、大渋滞が発生してしまい、いろいろと見て回るのに時間が掛かってしまうのが難点。

なので昨年参加したとき同様、ネットでちゃんと予約しておいたぜ。


ホール素子を使ったハイテク「ネオジム磁石永久ゴマ」を作ろう

永久コマ製作のサンプル展示

我が家が予約していた午前のイベントはこれ。どんな原理なのかも良く分からないし、本当に永久に回るのか?楽しみだ!

会場の入り口には今回製作するものの完成品と単体部品で 展示されていました。

永久コマが回転している

おー!めっちゃ速い速度でコマが回っている!

いつまで見ていても速度は全く低下する事がない…。本当に永久コマなんだねー。っていうか「コマ」と言うよりは、自立しているモーターって感じだね!初めて見た!

リードスイッチとホール素子の違いを説明する展示物

永久ゴマとは、磁石でできたコマが回ったときの磁力をセンサーで検出して、回転を助ける磁力を発生させる…といった感じのもの。

一般的にはコマの磁力を検出するセンサーは「リードスイッチ」というものを使った製品が多いらしいんだけど、今回製作する永久ゴマは磁気センサーに「ホール素子」というものを使うところが大きなポイントらしい。

ボビンにエナメル線を巻いていく

10分程度の座学を行い、いよいよ製作開始。

まずはボビンを使って、コイルを作成していく。

ボビンに巻き終わった状態

できた!

永久コマ製作用のネオジム磁石と竹の芯

次はコマの作成。ネオジム磁石でできた円盤状の本体に、竹串を付けるだけ。簡単だね。

完成したコマとコイル

完成したコマとコイル。

このコイルがコマを回転させる動力(磁力)を発生させるらしい。

カップの上でコマを回してみた

適当なカップの内側にコイルを装着。

カップの上でコマが回るんだけど、これだけだと永久には回る訳ないですよね。

コイルの磁力を制御する基盤

コイルの磁力を制御するため、このような基盤がありました。

これは自分で作るのではなく、完成品を使用します。

センサーに使うホール素子

基盤に付いている配線の先には、コマの回転(磁力)を検出するためのセンサー、「ホール素子」が付いています。

基盤などを組み付けしていく

カップの内側に基盤やホール素子を組み付けしていって…。

完成した永久コマの回転テスト

完成しました!

コマを手で回すと…。うわ!めっちゃ速えぇー!

コマの回転をホール素子で検出して、回転を助けるための磁力がコイルに発生するような仕組みなので、最初わざとゆっくり回しても、どんどん自動で加速していく。すげーな!

回転が速くなりすぎて、ときどきカップから勢い良く飛び出す事もある。クオリティ高すぎ!

こんなに速く回るものだったとは想像していなかったので、息子も私も大喜びでした!

このブースは超オススメです!宮城県立白石高等技術専門校さん、ありがとうございました!


ROBOLABプログラミング教室~ゴールを目指せ!車型ロボットを動かそう~

プログラミング教室でパソコンを操作するチビっ子たち

午後の部は、ロボットプログラミングの講座。

この講座は「スリーエム仙台市科学館」さんと「日本アイ・ビー・エム株式会社」さんのコラボで実施されました。

レゴ・ブロック

今回使用するロボットは「レゴ・ブロック」を使用して組み立てる、車型のロボット。ロボット「梵天丸」に似た感じ。

ロボットはあっという間に完成し、いよいよプログラミングに挑戦。

プログラミングソフトの操作要領

プログラミングと聞くと英語や数値をひたすら打ち込んでいくイメージもあるけれど、こういったイベントで行うプログラミングは初めてやる人でも簡単にできるように工夫されていて、マウス操作ができる子供ならそんなに難しくない。

今回使うソフトウェアは初めて見たけれど、プログラミング初挑戦の子供にも分かりやすい工夫がされていました。

プログラミングをしてロボットの試運転をする子供たち

パソコンを使用して動作をプログラミング、それをロボットに書き込んで試運転、の繰り返し。地道な作業を繰り返すことで、ロボットの動きがコントロールできるようになる。

ロボットを走らせるコースの説明

要領が分かってきたら、コース上をうまく走れるようにプログラミングするのに挑戦。

ロボコンジュニアに出場したときを思い出すなぁ。あの時は惨敗だったけど、あれから3年。息子も少しは成長しただろうか…。

コースを確認する息子

ぶっちゃけこれ位のコースだとテキトーにプログラミングして動きをみながら、ひらめきで修正していってもゴールできそうなんだけど、こういった教室では必ず「時間や距離、角度を計算して書き込んでいく」というテーマが強調されていて、これがなかなか大変そう。

プログラミングのポイントになっている「書いた順番(上)から順に実行されていく」のと「勘ではなく計算された数値を書いていく」というのが楽しみながら勉強できる内容になっているのだ。

子供たちは定規や分度器を使って、ロボットの動きを計算しながらパソコンを操作している。

コースを走らせながら試行錯誤する子供たち

コース自体は単純なんだけど、自分のイメージ通りにロボットを動かすのは難しいねー。

3時間という長時間の教室でしたが、あっという間に時間が過ぎていきました。

今回はフリーのブースを見て回る事は時間的にできませんでしたが、今年も科学を満喫できるイベントでした!

学都「仙台・宮城」サイエンス・デイ 2016
場 所 東北大学川内キャンパス(仙台市青葉区川内41) Googleマップで場所を検索
費 用 ほとんどのブースが無料
駐車場 無し。国際センター駅前の駐車場が便利
トイレ 大学なので大丈夫
その他 今回紹介したような講座は事前申し込み制で、学都宮城サイエンスコミュニティでの会員登録が必要です。会員登録をすると申し込み開始日の連絡や、他のサイエンスイベントの案内などがメールで知らせてくれます。