コロナド中学校 (CMS) ロボット工学チームは最近、今年のイノベーション プロジェクトでこれまでで最も成功した競技会を開催しました。プログラムコーチのロバータ・レナート氏は、教室外での経験が生徒の成長に果たした役割を強調しました。彼女と他のコーチたちはこの秋、スクリップス海洋研究所の研究者や地元の太平洋海軍情報戦センター（NIWC太平洋）チームとチームを結び付け、プロジェクトの競争のきっかけである海洋探査における課題を検討できるように支援した。
「私にとって最も素晴らしいことは、彼らが現実世界とのつながりを築くことです」とレナート氏は語った。 「私たちはあらゆる種類のこと（科学、数学、技術、芸術など）のために教室にいることが多いですが、潮だまりに出て、すでにこれらのキャリアに就いている人々と一緒に実生活に出ることができるときは、入りたいと思っていて、その道筋が見えていて、実践的に取り組んでいる…それが私にとって、世界で最もエキサイティングなことなのです。」
学生たちは、カリフォルニア大学サンディエゴ校の大学院生が研究を行っているダイク ロックの潮だまりを探索することができました。 「そこに行ったことがある人は、岩に釘が刺さっているのが見えるでしょう。それは、基本的に格子を作るために岩の周りに糸が張られているからです。彼らは常にグリッドを監視して、動物がどこにいるか、何が成長しているかなどの変化を確認しています」とレナート氏は述べた。
学生たちは、その日、タコ、コウモリヒトデ、ヤドカリ、サギ、イソギンチャク、ウニ、ナマコ、フジツボ、ムール貝、オパールの目、その他の魚種など、さまざまな生き物を見たと説明しました。 「それは聞くべきことの一つです [these creatures] オンラインやポッドキャストで聞いていましたが、実際に手に取ってみると、『ああ、タコの吸盤って実際こんな感じなんだ』って感じです」と 8 年生のミラ・ボーラーはコメントしました。
Robotics のチームメイトである James Friedman も、その経験がどれほど大きな影響を与えたかに同意しました。 「スクリップスの担当者に来てもらい、生態系にどのように対処しているのか、あるいはどのように水を検査しているのかを教えてもらいました」と彼は述べた。 「その後、私たちのロボットがこれらの環境でどの程度うまく機能する必要があるかを考慮しました。非常に寒い場合もあれば、非常に暖かい場合もありますが、ロボットが凍ったり、熱くなったりすることは望ましくありません。そのため、私たちが遭遇する可能性があるものについてよりよく理解し、サンゴ礁にぶつかったり、生態系にダメージを与えないようにすることについて考えることができました。それを壊すんだ。」
海軍水中ロボット教育者のジャック・ラディック氏による無人水中ビークル（UUV）に関するプレゼンテーションと併せて、ジェイソン区コロナドの海軍特殊戦司令部のロボット工学コーチ兼コンピューターエンジニアは、学生たちが参加するNIWCパシフィックとのパートナーシップの確立に携わった。彼らは、現在海軍が研究活動に使用しているUUVや遠隔操作車両（ROV）の一部を運転することができた。
「[The NIWC Pacific team] 5台のROVと1台のUUVを持ち出し、そのうち2台は水中に置かれ、子供たちは車で走り回ることができました」とウォード氏は述べ、車両1台は約40万ドル相当の機器にさえ相当すると付け加えた。これはコロナド高校のブライアン・ベント記念水泳コンプレックス（BBMAC）でのことだった。 「それは素晴らしかったし、彼らはそれで遊ぶことができました。そのうちの 1 つはアタッチメントを持っていて、そこから物を拾うことができました。 [pool] 床。”
「彼らのほとんどは、今年のプロジェクトで無人水中車両を使用しています」とレナート氏は説明しました。 「実際にコントローラーを握って、コントローラーをプール内で動かしたり、コントローラーを上下させたり、物体の周りを動かしたり、それをプロジェクトに適用するのに何が役立つかを確認したりできることは、私が思う最も素晴らしいことの 1 つです。」私たちのプログラムでやったことがあります。まさかそのような機会があるとは夢にも思っていませんでした。」
それらのプロジェクトの 1 つは、チームの学生の一部が育ったチェサピーク湾のカキ層からインスピレーションを得たものです。 「下水問題の解決策、それが私たちのイノベーションプロジェクトです」 [focus]ケージに入れたカキを海に落とすUUVを作ることです」と6年生でCMSストップ・ザ・下水の社長であるライアン・ウィルバーは語った。 「私たちははしけでそれらを育て、UUVで拾い上げ、配置する予定の地上に運びます。数か月ごとに、私たちはその牡蠣の生け簀に行き、その様子を見て、回復のために引き上げる必要があるかどうかを確認しました。」
別のチームは、ミノカサゴ、ムラサキウニ、ハコクラゲなどの外来海洋種に対処することを目的としたイノベーション プロジェクトに UUV を組み込んでいます。 「海洋生態系の安全性はミノカサゴによって影響を受けています」とトリトン族チームメンバーのランドン・ウォード氏は例として挙げた。 「現時点で、ミノカサゴには既知の天敵がいないため、餌よりもはるかに多くの魚を食べており、生態系の安定性が破壊されています。」
ウォード氏のチームのプロジェクトは、UUV を使用して外来種を捕獲し、地上に浮かび上がらせることに焦点を当てています。彼らはまた、UUV オペレーターがそれらの種を識別し、異なる種の偶発的な捕獲を減らすために、UUV に組み込まれた AI 画像認識ソフトウェアの使用を提案しています。 「私たちはそれらを水面に引き上げ、弱った状態で生態系に戻すつもりです。その目的は、 [native] そこにいる微生物に自分たちでどう対処するかが問題だ」とウォード氏は説明した。 「したがって、目標は、生態系に天敵を与えることで生態系の安定性のバランスをとろうとすることです。」
「UUVの運転は本当に素晴らしかった。UUVとROVを直接見ることができて良かった」とチームメイトのポーター・アストンは付け加えた。 「それを制御し、実際に操作してみると、さまざまなセンサーやそれらに関するすべてが見えるようになります。非常に高価な UUV であるディフェンダーでは、7 つのプロペラを使用して、カニ歩きをしたり、上下に移動したり、望む方向に進むことができました。私たちはそれを見て、私たちのプロジェクトにとって素晴らしいアイデアだと思いました。」
学生のティディン・ズロアガ、ミア・ロドリゲス、マデリーン・ラディック、ミラ・ボーラーは、チームに対して異なる焦点を当てていました。 「私たちのプロジェクトは、汚染や自然災害などによって危機に瀕しているサンゴ礁を回復することです」とスロアガ氏は、サンゴ標本の断片を収集するためにUUVの使用を提案しているイノベーションプロジェクトについて語った。 「ダイバーにとって危険な可能性があるため、私たちはUUVを使用しています」とラディック氏は説明した。
「海軍が親切にも私たちに見せてくれたさまざまなタイプのUUVをすべて見た後、UUVやROVだけでなく、HOVやSOVなど、すべて異なるタイプがあることが分かりました」と彼女は続けた。 「そして、どれが最も効率的かを調査し、UUV と ROV に決定しました。私たちの計画は、UUV に海を掃除させることであり、彼らはそれを「芝刈り」と呼んで、良好なサンゴ礁がどこにあるかに関するデータを収集します。」
「私たちはサンゴ礁の一部を取り出し、サンゴ礁が成長できる苗床に置き、その後元の場所に戻すことでサンゴ礁を復元するつもりです」 [the ocean] 彼らがより良く成長し、より多くのものを得るために [reefs]”とロドリゲスは付け加えた。彼らは、サンゴの一部を切断してサンプルを収集できるアームアタッチメントを備えたROVを使用することを計画しています。
「サンゴ礁は私たちを助け、嵐から守ってくれます。また、サンゴ礁の周囲には多くの仕事や観光業があるため、基本的には多額のお金の価値があります」とスロアガ氏は、チームがサンゴ礁とサンゴ礁の回復に強い思いを抱いている理由について述べた。彼らが育む生態系。彼女とチームメイトは、潮だまりでの経験や、そこで知り合った海洋生物学者からインスピレーションを受けました。
「海洋動物とサンゴについてもっと知りたいと思っています」とラディックさんはコメントしました。 「潮だまりに行って、そこにいるすべての野生動物を見るのはとても楽しかったです。タコを3匹見ましたが、すべての動物と触れ合った後、彼らを助けたいと思いました。本当にインパクトがありますね。」
ボーラー氏もこれに同意し、そこで無人水中車両や遠隔操作車両を実際に体験することがチームにとって非常に役に立ったと指摘した。 「物事を新しい方法で見るようになります」と彼女は言いました。 「私たちはUUVを使用しています [in our project]そして、運転してみると、車が小さいことに気づきました。そして、私たちのプロジェクトでは、強い流れに耐える必要があるので、それについて考え始めなければなりません。
「どのくらい深く潜るのか、どのように動くのかなど、すべての質問に答えてもらうことができて、とても役に立ちました」とボーラー氏は付け加えた。 「何かがどのように機能するかについて考えるかもしれませんが、感覚的に学ぶことができるこれらのことを行うと、まったく別の経験が得られ、自分がやっていることについてより深い知識が得られます。」
「すぐに [the NIWC Pacific team] 子どもたちと話し始めると、彼らはただ楽しんでいて、子どもたちの質問のいくつかに驚いていました」とジェイソン・ウォードはその経験について語った。特に彼らが中学生であると知った後、彼らは尋ねられた質問のレベルと質にどれほど驚いたかを彼は思い出した。
「このプログラムが行うすべてのことは、子供たちに考えさせ、限界に挑戦するよう促します。私たちは彼らに微積分の基礎を教えています。私たちは彼らに熱力学を教えています。私たちは彼らにロボット工学を教えていますが、それによって彼らは本当に考え始め、素晴らしい質問を思いつくようになります」と彼は言いました。
「このチームの私が気に入っている核となる価値観の 1 つはインパクトです。彼らが取り組んでいること、たとえば UUV や潮だまりに行くことなどは、科学と海軍の最先端の技術に取り組んでいる人々です。そして、彼らがやりたいことは何でも、それを今すぐに世界に出すことができ、他の大人たちがどのような影響を与えているのか？それは素晴らしいつながりであり、彼らにこれをキャリアとして実現できるという感覚を与えてくれます。」
ウォード氏はまた、CMSロボティクスの学生たちが学生同士で築いているつながりの影響についても語り、コロナドから離れてしまったがチームは連絡を取り続けている元トリトン部族チームメンバーの例を挙げた。 「彼はボストンで素晴らしい成果を上げており、より高いレベルのロボット工学である FRC チームの一員です。私たちは彼に電話してこれまでの業績について話し合っています。彼らにはそのつながりと友情があります。」と彼は語った。とコメントした。
「この年齢の子供たちにとって、このような環境に囲まれ、やる気があり、やる気があり、志を同じくする子供たちと一緒に過ごせる場所を見つけることは、とても大きなことです。そしてあの子供たち [that have moved on to the high school program] それでもメンターのところに戻ってきて恩返しをします。彼らは才能を奪い、それを取り戻し、ロボット工学の分野でこのコミュニティに貢献します。」
CMS Roboticsの各チームは最近、サンディエゴで開催されたFIRST Lego League「Submerged」コンペティションでイノベーションプロジェクトを発表しました。このコンペティションでは、チームがロボットとロボットデザインで1位となり、3チームがより大きな地域コンペティションの予選に進むことになります。この季節。
「教室にいるのは素晴らしいことです。教室にいるのは素晴らしいことです。」私たちはコンピューターやロボット、その他すべてが大好きです。しかし、実際にタコを持ったり、タコが手の上を這うのを体験したりすることは、本では教えられません」とレナート氏は、チームが新しい分野で開発し、自分自身に挑戦するのに役立っている経験について語った。毎年のように。
「私たちにUUVを見せてくれた海軍の技術者の何人かと話したところ、彼らはとても興奮していて、自分たちの仕事についてとても喜んで話していました。彼らは私たちの子供たちと一緒に仕事ができ、そのつながりを持つことに興奮していました。それが最終的な目標です」と彼女は語った。 「彼らが何年にもわたって素晴らしいエンジニアや科学者に成長し、高みを目指し、刺激を受けて毎日仕事に行くのが大好きな素晴らしいキャリアを築くのを見ることができます。」
VOL. 114、いいえ。 49 – 2024年12月4日
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