NHK学生ロボコン

大会で「技術賞」に輝いた本学のロボットをご紹介します。

「NHK学生ロボコン2022」出場報告

NHK学生ロボコンは全国の学生チームが自作ロボットの技術力や競技力、独創性を競う大会で、優勝チームは「ABUアジア・太平洋ロボットコンテスト」に日本代表として出場します。2022年大会の競技課題は、1チーム2台のロボット(R1、R2)を駆使して、攻守交代の2ラウンド制で勝敗を争う「LAGORI ~ラゴリ~」。R1ロボットが5段に積まれた円形ディスク(ラゴリ)の塔にボールを当てて崩し、R2ロボットがそれを積み直すことで得点を獲得します。その間もう一方のチームのロボットは、相手チームのR2ロボット上のボールを打ち落とすことでラウンドの終了をめざします。

本学のプロジェクトRは、書類とビデオによる事前審査を通過し、6大会連続7回目の本戦出場を達成。シードチームとして臨んだ予選リーグでは、第1試合:対東京都立大学 <75対55>、第2試合:対千葉大学<75対65>という、全出場チームで唯一となる“2試合連続パーフェクト勝利”を飾り、全体1位で決勝トーナメントに進出しました。続く準決勝では豊橋技術科学大学に<25対30>の僅差で惜敗し、昨年に引き続き、決勝まであと一歩の「ベスト4」で大会を終了。表彰式では、本学ロボットは「技術賞」を受賞しました。

なお、当日の熱戦の模様は以下の動画で公開されています。ぜひご覧ください!

NHK学生ロボコン2022出場ロボットの概要

NHK学生ロボコン2022では、ボールの射出を担う「R1」と、ボールの回収やラゴリ(円形ディスク)の積み上げを行う「R2」という2種類のロボットを駆使して勝敗を競いました。

R1ロボットについて

R1ロボット
R1ロボット
R1ロボット
R1ロボット
R1ロボット

R1には二つの役割が求められます。一つはラゴリを積み上げて得点を獲得するラウンドにおいて、最初にラゴリの塔にボールを当てて崩す役割。もう一つは、攻守交代後、ラゴリを積み上げようとする相手のR2に載っている「ボールオンヘッド」を打ち落とす役割です。本機は、R1に求められる正確なボール射出能力を実現するために、ローラー式の高精度な射出機構を開発。LiDAR(ライダー)と呼ばれるレーザー光を用いる測距センサーも実装することにより、射出角度の自動制御も実現しました。さらに高速で安定したボール持ち上げ機構など、実戦を想定した高度な性能をバランス良く備えた機体となっています。

POINT1 射出装填機構

3つのローラーを使用した構造によりブレのない安定したボール射出を実現しています。ローラーの主要パーツは、ボールと接触するウレタンがずれない形状を検討し、3Dプリンターで自作。ボールをローラーに装填する押出部の構造にも工夫を施し、2球連続の高速射出を可能にしています。

POINT2 仰俯角方位角調整機構

射出機構の上下左右の動作角度を高精度に制御することにより、フィールド上のほぼ全範囲を射程に収めることが可能です。機構を支持するパーツには、あらゆる方向の荷重を受け止めることのできる「クロスローラーベアリング」を採用し、機体の軽量・小型化を図っています。

POINT3 ボール持ち上げ機構

R2ロボットから渡されたボールを、ベルトの回転により垂直に運び上げて射出装填部に送る機構です。シンプルな構造ながら、複数のボールをスピーディに安定して持ち上げることが可能です。

POINT4 LiDAR(ライダー:測域センサ)

離れた場所にある物体までの距離をレーザー光により精密に測定できる「LiDAR」というセンサーを実装し、ボールの射出角度の自動制御を実現しました。本学として初めて導入したこのセンシング技術は、大会本番で相手のボールオンヘッドを撃ち落とすうえで大いに威力を発揮しました。

LiDAR

R2ロボットについて

R2ロボット
R2ロボット
R2ロボット
R2ロボット
R2ロボット

R2は、R1が崩したラゴリを元通りに積み重ねる役割に加え、攻守交代したラウンドにおいてはボールラックからボールを回収してR1に渡す役割も担います。本学のR2は、ラゴリを積み重ねているときに相手の標的になる「ボールオンヘッド」を載せた部分が、相手から離れた場所に移動できる「展開」機構を備えている点が大きな特長です。また、効率の良いラゴリ回収・積み上げ機能も有しており、確実な得点能力と攻撃に対する防御力を高次元で両立させた機体となっています。多様な機構を統合したうえで実戦に耐え得る信頼性を確保するという高難度の課題をクリアした本機は、大会本番では実装したすべての機構がスムーズに動作し、本学チームの快進撃を支えました。

POINT1 ラゴリ積み上げ機構

サイズの異なる3つのハンドを持ち、複数のラゴリを同時につかんで任意の高さに持ち上げることができます。運転は半自動化されているため操縦者の負担を大幅に軽減しつつ効率的な得点獲得が可能。2試合連続パーフェクト(75点獲得)勝利に大きく貢献しました。

POINT2 ボール回収機構

フィールド内のボールラック上のボールをすばやく回収するために、本学チームが採用したのは、走行しながら3つのボールを棒でかき寄せるようにして取り込むダイナミックな方法です。動作の安定性は極めて優秀で、大会本番では100%近い回収成功率を達成しました。

ボール回収機構

POINT3 ボール射出機構

ボールラックから回収したボールをR1に渡すために、1メートルほど飛ばす機構です。離れた場所からボールを受け渡すことで、時間を短縮しながら機体同士が接触するリスクも軽減できます。

POINT4 展開機構

ラゴリの積み上げ中にR2上のボールオンヘッドを落とされると、その時点で試合終了となります。この対策として本機は、ボールを載せた機体の一部が本体から離れた場所へ「展開」する機構を実装。その距離はロボコン史上最長レベルの約7メートルで、展開部の自走も可能です。

POINT5 ラゴリ倒し機構

フィールド上のラゴリをハンドでつかみやすくするために、アクチュエータ操作でラゴリの向きを変える機構です。どのような状況でも確実に高得点を狙うために、本学は開発の初期段階から採用を決定。想定通り実戦で大いに役立ちました。

ラゴリ倒し機構

POINT6 移動機構

全方向へのスムーズな移動を可能にする「メカナムホイール」という特殊な車輪を採用しています。一部パーツの作成に、ワイヤーカット放電加工機や4軸CNC加工機など、八王子キャンパス工作室にあるさまざまな工作機械を活用しています。

移動機構

メンバー座談会

プロジェクトRを代表して熱戦の舞台に立った3名の声をお届けします。

安達 伶音

安達 伶音 (あだち・れおん)

工学部機械工学科3年(取材時)
プロジェクトリーダー

東京都立墨田川高校出身。趣味は読書、料理。ロボコン活動を終えて帰宅後、自己流で好きな料理を作って食べるのが至福のひととき。レパートリーは中華をはじめ、謎のオリジナル料理まで多彩。電子部品を探して秋葉原をぶらぶらすることも楽しみのひとつ。

梅村 留奈

梅村 留奈 (うめむら・るな)

工学部機械工学科3年(取材時)
R1制御・操縦担当

田園調布学園高等部出身(東京都)。小さい頃から宇宙、航空工学、SFが大好き。卒業後は大学院でロボット研究を行い、その後は航空宇宙関連のロボット開発に携わることが夢。趣味はFPSゲームや作業ゲーを中心とするゲーム、読書、クッキーなどのお菓子作り。

赤崎 恵士

赤崎 恵士 (あかさき・けいじ)

工学部機械工学科3年(取材時)
R2制御・回路・操縦担当

埼玉県立所沢高校出身。休日の楽しみは、クロスバイクで近隣の本屋や家電量販店、リサイクルショップを巡ったり、運転の練習を兼ねて近所をドライブすること。趣味の読書は、推理小説やコミックを中心にメジャー作品からマイナーなものまで幅広くカバー。

プロジェクトRでの役割を教えてください

安達:プロジェクトリーダーを担当し、学生ロボコンの本番ではチームの統率・指令役を務めました。この役割を志願したのは、自分がやることで他のメンバーの負担を少しでも減らしたいと考えたから。みんなの期待に応えられたかどうかは自分では分かりませんが。

梅村:安達さんはメンバーの意見を尊重しながらチームを引っ張ってくれるので、とても活動しやすかったです。私自身の主な担当はR1の制御と操縦です。前回大会でもロボットの操縦を担当して悔しい負け方をしたので、リベンジに燃えて大会に臨みました。

赤崎:梅村さんは前回も今回も標的を狙い撃ちするロボットの操縦で活躍したことで、「スナイパー梅村」の異名がロボコンファンに知れ渡りました。他校にとっては脅威だし、味方にとっては心強い存在です! 僕はR2の制御・回路を担当し、大会では操縦も担当しました。多機能な機体ですので改良や練習には相当な時間を掛けました。

梅村:赤崎さんの操縦も、大会では見事でしたよ!

安達:確かに。そのほか、どのメンバーもいろいろな仕事を兼任していて、例えば僕はR2の移動機構を担当していますし、書類作成も大切な仕事です。梅村さんは予算や発注管理もやってくれ、赤崎さんは加工機を管理するなど、チーム運営に必要な多くの作業をみんなで分担しています。今日は我々3名が代表として集まっていますが、チーム全員の総合力がプロジェクトを支えているんです。

メンバー座談会のようす

学生ロボコン2022参戦マシンの長所や注目のポイントは?

安達:僕たちが目ざしたのは、毎試合75点獲得のパーフェクト勝利を狙える機体にすることです。この方針のもと、ラゴリの積み上げ、展開、ボールの射出や回収など、あらゆる性能を磨きました。長所はいろいろありますが、僕はR2の「ラゴリ倒し機構」が気にいっています。随所に知恵や工夫が詰まっていて、目立つ機構ではありませんが本番でも大活躍しました。

梅村:R1のボールの射出機構は、試作機で2輪ローラーだったものを3輪に変えたことで高精度を実現した自慢のメカニズムです。そのほか注目してもらいたいのはボール昇降機構ですね。シンプルなメカニズムですが期待以上の性能で安定して動く。優れた機械のお手本だと思います。

赤崎:一度に3つのラゴリをつかめるR2の積み上げ機構と、ボールラックからボールをまとめて回収する機構が気に入っています。大会の3試合では、ほぼノーミスでボールを回収してR1に供給でき、スナイパー梅村の仕事を陰で支えることができました。

梅村:感謝してます!

2022大会の感想を聞かせてください

安達:僕は今回初めて会場で競技に参加したのですが、驚いたのは音の大きさです! テレビ番組を盛り上げるためなのか、スピーカーから流れるBGMや司会者の声に圧倒されました。試合に関して良かったことは練習の成果を存分に出せたこと。初戦を無事に終えた時点で「今回は良いところに行けるかも」と手応えを感じました。

梅村:大会前に実戦を想定したシミュレーションを100回ぐらい行ったし、シード権も持っていたので、自分たちを信じて試合に臨みました。昨年はコロナで無観客でしたが、今回は大勢の人がいて注目を浴びている感覚がありました。

赤崎:ピットクルーだった去年と違い、ロボット操縦を担当した今回は、脈拍が上がるのが分かるほど緊張しました。でも試合が始まったら冷静に戦うことができました。常勝校をあと一歩まで追い詰めることもでき、自分たちの成長と進化を実感しました。

安達:勝つチャンスがあったからこそ、正直悔しさも残りましたね。戦略的な部分を強化する重要性を痛感しました。

梅村:相手に勝利することをもっと意識して行動すれば、結果は良くなるはずです。とは言え、ライバル校とは「技術者仲間」という意識でつながっていますから、単なる倒すべき相手ではないんです。

赤崎:そう。試合前にマシンを見せ合ったり、大会後に交流したり。同じロボットを愛する者どうしの絆やリスペクトを感じられる点もロボコンの良いところです。

メンバー座談会のようす

プロジェクトRの魅力はどんなことですか

赤崎:プロジェクトRはもともと大学の戦略的教育プログラムとしてスタートした活動なので、大学の正式な支援を受けられることが魅力です。金銭面の援助だけでなく、プロジェクト専用のスペースや多彩な工作機械を自由度高く使うことができ、幅広い実践的スキルを身につけるうえでもメリットは大きいです。

梅村:先生が大会の応援に来てくれるなど、大学を挙げてサポートしてくださっていることを実感できるのは頼もしいですね。活動を通じて授業の内容より高度な応用を学べますし、機械工学の多様な知識を単体ではなく組み合わせて習得できます。

安達:僕はチームでの開発を学べる点に最大の魅力を感じます。実社会での仕事はすべてチームで行われることを考えると、プロジェクトRはまさに本学の「実学主義」を体現している取り組みだと思います。

赤崎:同感。それに加えてプロジェクトRが伝統的に美点としているのは、チーム全員でアイデアを出し合うことで「独創的なマシン作り」を実践していることです。ただユニークなだけでなく「面白くて強い」。そこに常にこだわっている点が東京工科大らしさであり誇れる強みなんです。

後輩や高校生へのメッセージを聞かせてください

安達:ロボットは面白そうだけど、知識がないし、機械を作った経験もないから難しいと思う人がいるかも知れません。でも、ここにいる3人も最初はロボット初心者でした。それが、ロボット製作の基礎知識や加工機の使い方などを一つずつ先輩に教わって、2年間で全国で戦えるまでに成長しました。ですからチームでプロジェクトを動かしたい人、新しいものを開発する力をつけたいという人は、ぜひ仲間に加わってほしいですね。

赤崎:プロジェクトRでは、チームの一員として実践的な作業経験を積みながら着実にステップアップできます。ロボット作りは自分と自分の生活を変えるきっかけになるもの。僕は人生にロボットという要素が加わったことで自信がつき、充実した日々を過ごせています。僕たちの取り組みが気になったら、オープンキャンパスで確かめてください!

梅村:私は自分の人生で、プロジェクトRほど夢中になってのめり込んだものは他にありません。入学時にはまさか自分が全国大会に出場してベスト4に進むなんて想像もしていませんでした。でも今では何よりも大切なものだし、本当に貴重な経験ができていると感じています。ロボット作りやもの作りに、女子も男子も関係ありません。少しでも興味があるならチャレンジしないともったいない! 大学時代は一番やりたいことを学べる大切な時間なのですから。

現役メンバー(取材時)

プロジェクトRで現在活躍中のメンバーからのメッセージをお届けします。

工学部 機械工学科3年(取材時)

安達伶音
名前
安達伶音(プロジェクトリーダー)
出身高校
都立墨田川高校(東京都)
プロジェクトRについて一言
プロジェクトでの活動は授業と平行して行うため大変なこともありますが、技術やコーオプ実習で学べるようなことなどを先取して、深く体験することができます。また、自らの能力の向上の他に、学生ロボコンでの優勝という明確な目標を持って活動を行うことで、何か一つのことに熱中するといった、これまでしてこなかったことを体験できています。
赤崎恵士
名前
赤崎恵士
出身高校
県立所沢高校(埼玉県)
プロジェクトRについて一言
プロジェクトRでは、制御・回路班として活動しており、今大会ではR2の制御・回路・操縦者を担当していました。大会期間中では全く予想が付かない環境の中、どれだけ自分や仲間たちの力が全国という舞台で輝くことができるのか、自分たちが信じて行ってきたことについて結果として実際に確認することができ、これからの自分の可能性を感じることができます。ぜひとも一緒にロボット開発をしていきませんか?
宇井翔太
名前
宇井翔太
出身高校
都立八王子東高校(東京都)
プロジェクトRについて一言
プロジェクト内では制御・回路班に所属し通信関連の開発に努めていました。あと、5代目タクタクさんとしてもチーム紹介動画に出演していました。活動全般を通して自分で考える機会が多くかなり頭を抱えたのが印象です。その分自分で開発した技術や制作物への愛は格別です。明るくアットホームでやりがいを得られると言うと何ともブラックな響きですが、身につくスキルや人間関係、そしてなによりモノづくりの喜びは他では得がたいものです!最後に、次期タクタクさんならびに彼の助手を募集中です!
上田陽永
名前
上田陽永
出身高校
私立本庄第一高校(埼玉県)
プロジェクトRについて一言
機械班に所属しております。プロジェクトに参加したことで、様々な設備に触れる機会が増え、複数人でのものづくりについて経験を得ることができました。大学生活がより実りのあるものになり、嬉しいです。
梅村留奈
名前
梅村留奈
出身高校
私立田園調布学園(東京都)
プロジェクトRについて一言
制御回路班に所属しており、今年はR1の制御と操縦者を担当しました。このプロジェクトでは、授業で学んだことを実際ロボットという動かせる形まで作り上げることができて実践的なことを学べます。また、仲間と一緒に国内大会優勝という大きな目標に向けて協力して活動するのはとても楽しいです。今までロボコンほど熱中して続けたものはないくらいとても楽しく有意義な時間を過ごしています。
河原崎祐作
名前
河原崎祐作
出身高校
私立杉並学院高校(東京都)
プロジェクトRについて一言
回路班に所属しており、今大会ではR1の基板の作成と動画の編集を行いました。回路はもちろん動画の編集もロボコンに参加する以前は取り組んだことがなかったため、一つずつ学びながらできるようになりました。壁にぶつかることも多くありとても大変ですが、時間をかけて作成した自分たちのロボットが活躍している姿にとても感動しました。ぜひプロジェクトRに参加して、この気持ちを体験してみてください!
柴崎亘
名前
柴崎亘
出身高校
県立神奈川工業高校(神奈川県)
プロジェクトRについて一言
制御回路班に所属しています。ロボットを作る中で大変なこと、難しいことはありますが、それを乗り越えた先には自分で考え、設計したものが形になる喜びや仲間たちと力を合わせてロボットを作る楽しさがあります。ロボット作りやものづくりに興味のある方、何かに熱中するのが好きな方、仲間と力を合わせて高みを目指しませんか?
白石凌大
名前
白石凌大
出身高校
川崎市立川崎総合科学高校(神奈川県)
プロジェクトRについて一言
機械班に所属しており、今年の大会ではR2の設計・加工を担当しました。このプロジェクトを通して授業で学んだことを活かしてロボット開発に取り組み、ロボットを一から考えて設計を行い、その設計したロボットが想定したように動いてくれた時にはもの凄い達成感を得ることができます。また、そのロボットで大会に出場し、勝敗が決まり勝った時と負けたときどちらとも普段の学生生活では得られない経験をすることができました。
田村悠一朗
名前
田村悠一朗
出身高校
私立駒込高校(東京都)
プロジェクトRについて一言
機械班に所属しており、今大会はR1の設計・加工を担当しました。自分のイメージを設計で形にするのは難しいが、形にできた時は達成感を得られます。大学の授業と並行しての活動なので忙しいことも多いですが、その分授業では経験でいないようなことを学ぶことができ、楽しく過ごしています。
中川亮太
名前
中川亮太
出身高校
私立クラーク記念国際高校(静岡県)
プロジェクトRについて一言
機械班に所属しており、今大会ではR2の設計、加工を担当しました。自分が設計した機構やロボットを自分の手で作成し、実際に目の前に現れた時にはとても感動しますし、思い通りに動いたときにはとてもうれしくなります。
西牧希沙羅
名前
西牧希沙羅
出身高校
私立秋草学園高校(埼玉県)
プロジェクトRについて一言
制御回路班に所属しています。授業より前に教えていただくことが多いので、授業の先取りができました。
平岡哲太
名前
平岡哲太
出身高校
私立武蔵越生高校(埼玉県)
プロジェクトRについて一言
プロジェクトRでは機械班として活動しており、機体の設計や加工などを担当していました。最初は自分に出来ることなんて少ないだろうと勝手にネガティブな考えを持っていましたが、実際にやってみるとそんなことはなく自分でもできそうなことが少しずつ見えてきて楽しくなっていきました。最初から出来る人なんて滅多にいないため、失敗を重ねたうえでどう改善するかが大切だと思います。プロジェクトRはこのような最初からロボット制作に携われる楽しい場所です。大変なことも多々ありますが一緒に頑張って竜泉寺の湯に行きませんか?

工学部 機械工学科2年(取材時)

伊藤真大
名前
伊藤真大
出身高校
都立武蔵高校(東京都)
プロジェクトRについて一言
私は、制御班に所属しています。ロボコン挑戦プロジェクトでは普段できないことを体験できるのでとても楽しいです。
結束繁
名前
結束繁
出身高校
都立調布北高校(東京都)
プロジェクトRについて一言
私は機械班に所属しています。出身校が普通科の高校だったので機械に関する知識が全く無い状態で参加しましたが、先輩方の丁寧な説明のおかげでロボットを作れるほどに成長することが出来ました。とても大変ですがその分やりがいがある活動です!!!
木暮優一
名前
木暮優一
出身高校
私立新島学園高校(群馬県)
プロジェクトRについて一言
私は今大会、ロボットの設計には関わりませんでしたが大会と同規格の練習フィールドの整備を担いました。その後は材料の加工を行いました。ProjectRはロボット製作を通してNHKロボコンをはじめ様々なロボットの大会で技術力を養うプロジェクトですが、つくるものがロボットでなくてもいろいろな経験を得ることが可能だとということを実感しています。私は機械班所属ですが、ボール盤や旋盤など工学分野では基本となる加工機の使い方やCADでの設計方法を授業に先立って学ぶことができます。逆にその時理解できなくても、授業で実際に体験したのちにそれらを理解し、それをロボット作りで活かせる。その学びの多さが、ProjectRの強みだと思います。
杉本勘大郎
名前
杉本勘大郎
出身高校
県立橋本高校(神奈川県)
プロジェクトRについて一言
機械班に所属しています。普通の高校だったので機械に関してなんの知識もありませんでしたが、なんとかなります。できることが増えることはとても楽しいです。特に私は設計がとても好きです。
中村大輝
名前
中村大輝
出身高校
私立秀明英光高校(埼玉県)
プロジェクトRについて一言
プロジェクトRでは機械班に所属しており、今大会ではR1の仰俯角方位角調整機構の設計を行っていました。私は普通科高校出身ですが皆でアイデアを出し助け合いながらロボットを作るのはとても楽しいです。
安留颯汰
名前
安留颯汰
出身高校
都立鷺宮高校(東京都)
プロジェクトRについて一言
機械班に所属し、R2の設計・加工の一部を担当しました。自分が設計した機構が実際に大会で活躍しているところを見て、ものすごい達成感が得られました。