【発展編】6-a ガイド・ボット

Q1. ☆問題☆

すべる床面でガイド・ボットを走らせるために、すべり止めとしてキャタピラに輪ゴムを巻くよ。

ただし、左のキャタピラだけにすべり止めをつけ、右のキャタピラはそのままにする。

これをすべる床面で走らせたら、どんな走り方をするだろうか?

  • まっすぐ前進させようとすると、左に曲がる
  • まっすぐ前進させようとすると、右に曲がる

正解

  • まっすぐ前進させようとすると、左に曲がる
  • まっすぐ前進させようとすると、右に曲がる

解説

右のキャタピラはすべるので、あまり力がかからない。左のキャタピラは、しっかり力がかかる。

これは、左のパワーが強いのと同じことになるから、右に曲がるんだね。
実際に作って試してみよう!

ワークブックでは、軸から軸までが13モジュールの長さになっているキャタピラを作るときに、
26個のブロックを使うのがちょうどよいことを確認したね。

ところで、下の写真のように軸から軸までが7モジュールの長さになっているキャタピラを作ると、
このときは18個のブロックを使うのがちょうどよいことがわかるよ。

image-1
image-2

Q2. ☆問題☆

さて、キットには、全部で54個のブロックが入っているね。

この54個を全部使ったら、軸から軸までの長さが何モジュールのキャタピラができるんだろう?

  • 21モジュール
  • 27モジュール
  • 34モジュール
  • 39モジュール
  • 43モジュール

正解

  • 21モジュール
  • 27モジュール
  • 34モジュール
  • 39モジュール
  • 43モジュール

解説

実際に作ってみるのが早いけれど、計算で考えるなら次のようにすればできるよ。

 

キャタピラベルトは、車輪にかかっている半円の部分と、その間の直線の部分があるね。
軸から軸までの長さを変えると、半円の部分は変わらないけれど、直線の部分が伸びるので、ブロックの個数が多くなる。

 

ブロック18個では7モジュール、ブロック26個では13モジュールになるのだから、この差に注目すると、

「ブロックを8個増やしたら、軸から軸までの距離は6モジュール伸びる」

ことがわかるね。

 

今は54個のときを考えるのだから、ブロック26個のときよりも、さらに28個ほど余計に使うということ。

8(個):6(モジュール) = 28(個):?(モジュール)

という比の式を考えれば、?の部分は21モジュールと計算することができる。

 

つまり、13モジュールよりも21モジュールほど長くて、34モジュールが正解だね。

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Q3. ☆問題☆

タイヤを使ったロボットと、キャタピラを使ったロボットを比較してみたよ。

次のうち、最も適切なことを言っているのはどれかな。

(キャタピラを使ったロボットとしては、今回のガイド・ボットを例にして考えよう。
また、タイヤを使ったロボットとしては、以前のテーマで作ったスピードボットやプロットボットを思い出して考えてみよう。)

  • キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラのパワーを調節すれば、バックをしながら左右に曲がることができる。一方、タイヤを使ったロボットは、まっすぐ後ろにバックすることしかできない。
  • タイヤを使ったロボットは、左右のタイヤ2本だけが床面に接して車重を支えている。それと同じように、キャタピラを使ったロボットも、左右のキャタピラ2本だけが床面に接して車重を支えている。
  • キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラを反対向きに動かせばその場で方向転換することができる。これと同じように、タイヤを使ったロボットも、左右のタイヤを反対向きに動かせばその場で方向転換することができる。
  • タイヤを使ったロボットは、1つのタイヤに2つのモーターを接続しないと左右に曲がれるようにならない。一方、キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラにそれぞれ1つのモーターを接続するだけで左右に曲がれるようになる。

正解

  • キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラのパワーを調節すれば、バックをしながら左右に曲がることができる。一方、タイヤを使ったロボットは、まっすぐ後ろにバックすることしかできない。
  • タイヤを使ったロボットは、左右のタイヤ2本だけが床面に接して車重を支えている。それと同じように、キャタピラを使ったロボットも、左右のキャタピラ2本だけが床面に接して車重を支えている。
  • キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラを反対向きに動かせばその場で方向転換することができる。これと同じように、タイヤを使ったロボットも、左右のタイヤを反対向きに動かせばその場で方向転換することができる。
  • タイヤを使ったロボットは、1つのタイヤに2つのモーターを接続しないと左右に曲がれるようにならない。一方、キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラにそれぞれ1つのモーターを接続するだけで左右に曲がれるようになる。

解説

キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラのパワーを調節すれば、バックをしながら左右に曲がることができる。
一方、タイヤを使ったロボットは、まっすぐ後ろにバックすることしかできない。

タイヤを使ったロボットでも、左右のタイヤのパワーを調節することで、曲がりながらバックすることはできるよ。

ワークブックでは、「プロットボット」のテーマでやっていたね。

 

タイヤを使ったロボットは、左右のタイヤ2本だけが床面に接して車重を支えている。
それと同じように、キャタピラを使ったロボットも、左右のキャタピラ2本だけが床面に接して車重を支えている。

タイヤを使ったロボットでは、左右のタイヤだけでは車重を支えることができないから、タイヤの他にもボールやソリを使っているよ。
プロットボットやスピードボットで、どこが床面に接しているかよく見てみよう。

 

キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラを反対向きに動かせばその場で方向転換することができる。
これと同じように、タイヤを使ったロボットも、左右のタイヤを反対向きに動かせばその場で方向転換することができる。

タイヤを使ったロボットも、左右のタイヤを反対向きに動かせばその場で方向転換することができるよ。
「プロットボット」のテーマでは、ごく小さい円を描いてその場でまわるということをやっていたね。

 

タイヤを使ったロボットは、1つのタイヤに2つのモーターを接続しないと左右に曲がれるようにならない。
一方、キャタピラを使ったロボットは、左右のキャタピラにそれぞれ1つのモーターを接続するだけで左右に曲がれるようになる。

タイヤを使ったロボットでも、1つのタイヤに2つのモーターを接続するのではなくて、左右のタイヤにそれぞれ1つのモーターをつけていたよ。

これはキャタピラを使ったロボットと同じだね。