2020年10月7日水曜日

慶應義塾大学で学ぶ機械制御

こんにちは。アシスタントアドバイザーの大石です。慶應義塾大学理工学部3年です。最近は雨が多かったり寒かったりするので体調管理をしっかりしましょう。

さて、今回は私が大学で学んでいる機械制御について話したいと思います。

皆さんは機械制御というと何を思い浮かべるでしょうか。
昔話題になったASIMOが2足歩行で動いている姿ですか?それとも大きな工場で食品や部品を作る大きな機械ですか?そういったものをコンピュータでプログラミングを書いて自由に動かしている姿を想像しますか?

自分はそういったものを考えていましたが、実際に大学で最初に学んだ内容は全然違うものでした!
それではどういうものを学んでいるのかというと、起こっている現象を物理や数学を使って式で表し、どうしたら現象が自分が求める状態になるか、というものをを調べるという学問です。

言葉ではわかりにくいと思うので実際に、最初に学ぶ例を出して考えたいと思います。

穴の開いたタンクにある量まで水をためなければならない状況を考えます。
この状況が非現実的だという考えは置いておいて、水を出す蛇口をひねる量によってタンクの中の水の量は変わりますね。
水の注入量が排出量を上回れば水は増えるし、同じなら増減はなく、少なければタンクの中の水はどんどん減っていきます。
機械制御ではこの蛇口の開き方を考えて、最初の方は大きく蛇口を開き、目標とする量に近くなったら徐々に蛇口を閉め、最終的に目標となる量にする蛇口の開き方を求めることを目標とします。

実際に機械をプログラミングで動かしたりとかもあると思いますが、理論的な部分はこんな感じです。
学んでみると難しいことも多いですが、非常に面白いと思います。
ロボットなどに興味がある人は高校生にもわかり易く解説しているサイトもあるので、興味がある人は調べてみてください!