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国際(こくさい)宇宙(うちゅう)ステーションのロボットアームをつくろう

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工作 国際(こくさい)宇宙(うちゅう)ステーションのロボットアームをつくろう

宇宙(うちゅう)の実験(じっけん)場(じょう)、国際(こくさい)宇宙(うちゅう)ステーションには大(おお)きなロボットのうでが付(つ)いているよ。このロボットアームは、ふしぎなしくみでモノをつかむんだ。実際(じっさい)につくって動(うご)かして、そのしくみを知(し)ろう!

用意(ようい)するもの

  • プラカップ(2個(こ))
  • 毛糸(けいと)
  • はさみ
  • セロハンテープ
  • 油性(ゆせい)ペン
  • 空(から)のペットボトル

ロボットアームの作(つく)り方(かた)

[1]

毛糸(けいと)を約(やく)15cmに切(き)る。これを3本(ぼん)用意(ようい)する。

毛糸(けいと)の長(なが)さは、写真(しゃしん)のようにプラカップの口(くち)にピンと張(は)って両端(りょうたん)をセロハンテープでとめられるくらいが目安(めやす)。

[2]

プラカップを半分(はんぶん)に切(き)り、飲(の)み口(くち)側(がわ)の半分(はんぶん)をもう1つのプラカップに重(かさ)ねる。
※はさみを使(つか)うときは手(て)を切(き)らないように注意(ちゅうい)する

[3]

プラカップの口(くち)のまわりに、油性(ゆせい)ペンで間隔(かんかく)が同(おな)じになるように3か所(しょ)印(しるし)をつける。「印(しるし)をつけるための図(ず)」をダウンロードして印刷(いんさつ)し、その上(うえ)にプラカップを置(お)くと、簡単(かんたん)に印(しるし)をつける場所(ばしょ)がわかるよ。

印(しるし)をつけるための図(ず)。下(した)のボタンからダウンロード・印刷(いんさつ)してね。
2つ重(かさ)なったプラカップの両方(りょうほう)に印(しるし)をつけよう。

「印をつけるための図」をダウンロードする

[4]

内側(うちがわ)と外側(そとがわ)のプラカップの印(しるし)をつけた部分(ぶぶん)に、セロハンテープで毛糸(けいと)の両端(りょうたん)をとめる。

完成(かんせい)!

実験(じっけん)しよう

[1]

外側(そとがわ)のプラカップを手(て)でおさえ、もう片方(かたほう)の手(て)で内側(うちがわ)のプラカップを回(まわ)すと、毛糸(けいと)の輪(わ)を開(ひら)いたり閉(と)じたりできる。輪(わ)が閉(と)じたときに毛糸(けいと)がたるむときは、毛糸(けいと)の両端(りょうたん)を少(すこ)しずつ引(ひ)っ張(ぱ)って、ピンと張(は)るように調整(ちょうせい)しよう。

開(ひら)いた状態(じょうたい)。
閉(と)じた状態(じょうたい)。3つの毛糸(けいと)の輪(わ)でつくられた真(ま)ん中(なか)のすき間(ま)でモノをつかむよ。

[2]

輪(わ)が開(ひら)いた状態(じょうたい)で空(から)のペットボトルの上(うえ)から装置(そうち)をかぶせ、内側(うちがわ)のプラカップを回(まわ)して輪(わ)を閉(と)じる。すると、ペットボトルの”首(くび)”の部分(ぶぶん)をつかめる。そのままそっと持(も)ち上(あ)げてみよう!

空(から)のペットボトル以外(いがい)のモノを持(も)ち上(あ)げてみよう

「持(も)ち上(あ)げるモノ」は自分(じぶん)でつくることもできるよ。まずは、タピオカストローのような太(ふと)いストローの両端(りょうたん)にそれぞれ3か所(しょ)切(き)れこみを入(い)れ、外側(そとがわ)に折(お)り曲(ま)げる。そして、ストローの片方(かたほう)の端(はし)にピンポン玉(だま)、もう一方(いっぽう)の端(はし)に持(も)ち上(あ)げたいもの(重(おも)すぎないもの)をセロハンテープで固定(こてい)すれば完成(かんせい)! ロボットアームで持(も)ち上(あ)げてみよう。

発展(はってん):巨大(きょだい)ロボットアームをつくろう

プラカップの代(か)わりにラッピングボックスなどの大(おお)きな容器(ようき)を、毛糸(けいと)の代(か)わりに太(ふと)めのロープなどを使(つか)えば、大(おお)きなロボットアームをつくれる。口(くち)が大(おお)きくなれば、より太(ふと)いものをつかめるぞ!

※より重(おも)いものがつかめるわけではないよ

ポイント

ロボットアームの装置(そうち)が大(おお)きくなると、回(まわ)すのが難(むずか)しくなる。だから、内側(うちがわ)の容器(ようき)の底(そこ)部分(ぶぶん)と外側(そとがわ)の容器(ようき)の横(よこ)部分(ぶぶん)にプラカップなどの「持(も)ち手(て)」をつけよう!

なぜ どうして?:国際(こくさい)宇宙(うちゅう)ステーションではなぜこのしくみを採用(さいよう)しているの?

地球(ちきゅう)から遠(とお)く離(はな)れた宇宙(うちゅう)では、壊(こわ)れたときの修理(しゅうり)が大変(たいへん)。だから、部品(ぶひん)の数(かず)が少(すく)なくてすみ、しかも無(む)重量(じゅうりょう)状態(じょうたい)でモノをしっかりつかめるこのしくみが採用(さいよう)されているんだ。

画像(がぞう)提供(ていきょう):JAXA/NASA

注意(ちゅうい)

・実験(じっけん)は、必(かなら)ずおうちの人(ひと)といっしょにしよう。
・実験(じっけん)前(まえ)にこの作(つく)り方(かた)とヒント、注意(ちゅうい)をしっかり読(よ)んで、まちがった手順(てじゅん)で行(おこな)わないようにしよう。
・実験(じっけん)に使(つか)う材料(ざいりょう)は、おうちの人(ひと)に用意(ようい)してもらうこと。
・実験(じっけん)のあとは、おうちの人(ひと)といっしょにあとかたづけをして、小(ちい)さい子(こ)どもの手(て)がとどかないところにしまうこと。

監修(かんしゅう):秀明大学(しゅうめいだいがく)/大山(おおやま)光晴(みつはる)

この内容は、「JAXA YAC〜宇宙へつなぐ〜活動教材集「宇宙でものがつかめるかな? -ロボットアーム-」日本宇宙少年団 苫小牧分団 細川正直」を参考にしました。

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