ロボットボランティア 工作班

水中ロボット教室

水中グライダーを
つくって泳がせよう!

プロペラもモーターもないのに、水の中をすーっと進むロボット。
しくみを知って、自分の手で組み立てて、どこまで進むかためしてみよう。

完成した水中グライダー。黒いどうたいに青いつばさとびよくがついている
できあがりはこんな形!
  1. 1部品と工具をそろえる
  2. 2組み立ての手順をみる
  3. 3手順どおりに組み立てる
  4. 4できた人から泳がせる
  5. 5進んだきょりで競争!

🌊水中グライダーってなに?

プロペラがないのに、どうやって進むの?

水の中をしずんだり、うかんだりするときの力を、つばさで「前へ進む力」にかえて進むんだ!

どうやって動くの?

おもりをつけてしずみながら進み、底でおもりが外れて、うきながら進むようす
  1. ①前におもりをつける → 重心(じゅうしん)が前にうつり、頭が少し下を向く
  2. ②そのまましずむ → つばさが水をうけて、ななめ前に進む
  3. ③底につくとおもりが外れる → 体が軽くなる
  4. ④こんどはうきながら、ななめ前に進む!

紙ひこうきが、おちながら前に進むのと同じなかま。水中グライダーは「おちる(しずむ)」と「うく」の両方で進めるのがポイント!

本物の水中グライダー

2〜2.5m全長。おうちのドアと同じくらいの長さ
0こスクリューの数。とても静か
数か月1回で数週間〜数か月はたらき、数千kmも進む

本物は「おもり」を外すかわりに、体の中で油(あぶら)を出し入れしてふくろの大きさを変え、うく力を変えています。だから何回でも、しずんだり、うかんだりをくりかえせます。

海のなにを調べるの? 3つのセンサ

🌡️ 温度センサ海の水の温度をはかる。海流の動きや、季節の変化がわかる
⚡ 電気伝どう度センサ海水の電気の通しやすさをはかり、そこから塩分を計算する
📏 水深センサ水の重さ(水圧)をはかって、今どのくらい深いところにいるかを知る

すごいミッション

2009年

大西洋を1台で横断!

アメリカの水中グライダー「スカーレット・ナイト(RU-27)」は、221日かけて大西洋をわたりきりました。水中を進むロボットではじめての大西洋横断です。

2020年

台風(ハリケーン)のナゾを調べる

アメリカ海洋大気庁(NOAA)は、ハリケーンが通る海に水中グライダーを送り、水温をはかりました。あたたかい海が嵐を強くするしくみを調べるためです。

どこまで深くもぐれる?

2017年、中国の「海翼」はマリアナ海溝で6,329mまでもぐり、水中グライダーの深さの記録をつくりました。富士山をまるごとしずめても、まだとどかない深さです。

アイデアから世界記録まで

  1. 1960年ごろ「しずんだり、うかんだりして進む」アイデアが生まれる
  2. 1989年アメリカの海洋学者ストンメルが、水中グライダーで海を調べる未来をえがいた論文を発表
  3. 1992年日本でも水中グライダー「ALBAC(アルバック)」がつくられる
  4. 2000年代本物の海の調査で使われはじめる
  5. 2009年大西洋横断に成功
  6. 2017年6,329mの深さの記録
  7. いま世界中の海で、たくさんの水中グライダーが調査中!

🧩部品のかくにん

箱から部品を出して、そろっていたらチェック ✅ しよう。たりないときは、近くのスタッフに声をかけてね。

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🔧組み立て手順

1つできたら「できた!」をおそう。つぎの手順にすすむよ。

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  1. 1

    よくうけを取り付ける

    どうたいの横に黒いよくうけを取り付けたところ

    どうたいの左右の穴に、よくうけを取り付けます。

    👀 しゅよくを付ける面と、穴の位置をそろえよう。

  2. 2

    しゅよくを取り付ける(1)

    しゅよくの穴をよくうけの穴に合わせ、黄色いピンでとめたところ

    左右のしゅよくの穴を、よくうけの穴に合わせて、プッシュリベットでとめます。

    ⚠️ 左と右で、高さと角度がそろっているかたしかめながら付けよう。ずれていると、まっすぐ進まないよ。

  3. 3

    しゅよくを取り付ける(2)
    プッシュリベットのさしかた

    プッシュリベットを指でおしこんでいるところ

    よくうけの穴としゅよくの穴をそろえたら、穴があいている方のピンを先にさし、そのあともう片方のピンをおしこみます。

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    びよくを取り付ける

    どうたいのうしろのみぞに、びよくを立ててさしこんだところ

    どうたいのうしろ側のみぞに、びよくをまっすぐさしこんで立てます。

    ⚠️ つばさやびよくにねじれや、大きながたつきがないかチェック!

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    金具と浮力材を取り付ける

    どうたいの下に金具をねじこんだところ

    金具を、どうたいの下の面の取付穴にねじこみます。金具の先たんは、びよく(うしろ)側に向けてね。

    浮力材は、穴にねじこみます。

    💡 先たんがうしろ向きだと、頭から底についたとき、おもりがするっと外れるよ。

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    おもりをかける

    金具の先からおもりの輪をかけたところ

    おもりの輪を、金具の開いている先たんからかけます。

    ⚠️ 輪が根もとに引っかからず、先たんへすべって外れるか、手でかたむけてたしかめよう。

🏁泳がせてみよう

  1. 1水そうの水面で、頭を少し下に向けて、そっと手をはなす(投げない!)
  2. 2しずみながら前へ → 底でおもりが外れて → うきながら前へ
  3. 3水面にうかんだところまでのきょりをはかろう

うまく進まないときは?

まっすぐ下にしずんでしまう

頭が下を向きすぎています。おもりを1つへらしてみよう。つばさが左右で同じ角度か、もう一度チェック。

しずまない・ゆっくりすぎる

うく力が強すぎます。おもりを1つふやしてみよう。

底についてもおもりが外れない

金具の先たんが、びよく(うしろ)側を向いているか見てみよう。輪が根もとに引っかかっていないかもチェック。

左や右にまがってしまう

びよくがまっすぐ立っているか、しゅよくが左右で同じ高さ・角度か見てみよう。つばさのねじれも原因になるよ。

うかんでこない

浮力材がしっかりついているか、外れていないかたしかめよう。

きろくメモ

この画面だけに保存されるメモです。

✏️アンケート

さいごに教えてね。名前は書かなくて大丈夫です。

あなたは? ひっす
工作教室はたのしかった? ひっす
組み立てはどうだった?
水中グライダーが進むしくみ、わかった?
いちばんおもしろかったのは?(いくつでも)
いちばん進んだきょり(わかれば)
また工作教室に来たい?
つぎに作ってみたいものは?
かんそう・気づいたこと

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