ロボット制作は非常に複雑で大変な作業です。ロボット制作には多くのスキルが必要で、機械工学、電気・電子工学、計測・制御工学、情報工学、機械学習など、幅広い知識とスキルが必要となります。したがって、一定のレベル以上のロボットを制作するには、時間も必要であり、またすべての分野でスペシャリストになることはもはや不可能であり、それぞれの分野のスペシャリストが協力して開発することになりますので、他者と協働するスキルもとても重要であると言えます。
ロボット制作に必要なスキルには、以下のようなものがあります。幅広い知識が求められる作業です。各分野とも専門家が進んでおり、すべての分野におおいてスペシャリストになることは不可能であり、それぞれのスペシャリストが集まり、協力することになります。
- 機械工学
- 電気・電子工学
- 計測・制御工学
- 情報工学
- 機械学習
機械工学
ロボットの構成要素は、一般的にはセンサー、アクチュエータ、制御システムからなっています。これらの部品を理解し、ロボットの動作に必要なエネルギーを与えるために、機械工学の知識は不可欠です。機械工学には、材料、抵抗、強度学、関節機構などの知識が含まれます。また、最近では３D CADを使って設計しますので。CADソフトウェアを使った設計スキルも重要なです。
電気・電子工学
ロボットは電気的な制御システムで動作するため、電気・電子工学は、ロボット制御にとって重要な役割を果たします。ロボットのセンサー、アクチュエータは、電気・電子工学の知識に基づいて設計されます。ロボットの制御、通信、電源システムも電気・電子工学を必要とします。
計測・制御工学
ロボットは、目標を達成するために制御されます。計測・制御工学は、ロボットの制御信号を生成する方法やロボットの位置、速度、角度などの評価方法についての知識が必要です。ロボットの動作精度を向上させるためには、計測・制御工学の理解が不可欠です。
情報工学
情報工学は、ロボットが情報を収集し、処理するために必要なものです。ロボットは、センサーからの情報を収集し、処理し、制御システムに送信します。情報工学の知識を持つことで、ロボットの機能を拡張し、より効果的に制御することができます。C++。Pythonなどのプログラミング言語に関する知識、ネットワークに関する知識なども含まれます。
機械学習
機械学習は、人工知能の一部として、ロボットの学習に応用されます。人間が教えることができない複雑なタスクを解決するため、ロボットは機械学習アルゴリズムを使用して自己学習を行うことができます。機械学習、特に深層学習は、現代のロボット産業でますます重要な役割を果たしています。機械学習の理解には、機械学習アルゴリズムやライブラリの知識、データ処理、統計学の知識などが必要となります。
まとめ
ロボット制作は非常に複雑で大変な作業です。ロボット制作には幅広い知識とスキルが必要で、機械工学、電気・電子工学、計測・制御工学、情報工学、機械学習などが含まれます。これらの技術を理解し、経験を積むことで、将来的には自分自身でロボットの設計および制作を行うことができるようになります。
テディスで取り入れているグループ活動や、チームでのロボコン参加は、正にロボット開発のプロジェクトと言っても過言ではありません。ロボット制作は本当に多岐にわたる分野を学び、試行錯誤の繰り返しですので、子どもたちが挫折せずにロボットを作れるようになるには、時間が必要であり、長い目で見守り、時には励ますことが重要です。
