アクチュエータ工学｜シラバス情報

授業コード

510991

オムニバス

科目名

アクチュエータ工学

科目名（英語）

Actuator Engineering

配当学年

3年

単位数

2.00単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

水曜2限

対象学科

先_ロボ

コース

科目区分

専門科目

必選の別

選択科目

担当者

宮川　豊美

教室

3-226

実務家教員担当授業

担当教員の宮川は、ロボット・メカトロニクスの機構設計に係わる研究開発等の実務経験がある。その経験
を活かし、ロボットの機構設計とその制御法に関しての実例を授業で扱っている。　

授業の目的と進め方

ロボット・メカトロニクスはアクチュエータ、センサとセンサ情報や制御情報を処理しアクチュエータに動作指令を行うコントローラから構成されている。アクチュエータは機械の駆動源であり機械の性能やコストに大きく寄与する．そこでロボット・メカトロニクスの駆動系を構成するアクチュエータおよびセンサの選定に関する基本的な知識が身につき、メカトロニクスを設計するため手順とその検証方法が理解できるようになる。

達成目標１

メカトロニクスに使用されるアクチュエータおよびセンサの基本原理を説明できる。【30％】　

達成目標２

メカトロニクスの駆動系の設計、選定および検証の計算ができる。【50％】

達成目標３

メカトロニクスの制御方法の概要の説明ができる。【20％】

達成目標４

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

ガイダンス，ロボットの概要

［予習］］参考図書等からロボットの構成ついて調べること（１時間）
［復習］ロボットの構成と制御方法について復習すること（１時間）

第２回

ロボットのセンサ（１）位置・速度センサ　

［予習］テキスト／参考図書等から位置・速度センサの種類を調べること（１時間）
［復習］エンコーダの種類と検出原理を復習すること（１時間）

第３回

ロボットのセンサ（２）外界センサ

［予習］参考図書等からロボットの外界センサの種類を調べること（１時間）
［復習］外界センサの種類と使用法について復習すること（１時間）

第４回

ロボットのアクチュエータ（１）アクチュエータの種類と性質　

［予習］参考図書等からアクチュエータの種類ついて調べること（１時間）
［復習］制御用のアクチュエータの種類について復習すること（１時間）

第５回

ロボットのアクチュエータ（２）直流モータの特性

［予習］参考図書等から直流モータの種類ついて調べること（１時間）
［復習］直流モータの静特性について復習すること（１時間）　

第６回

ロボットのアクチュエータ（３）交流モータ、ステッピングモータ　

［予習］参考図書等から交流モータ、ステッピングモータの種類ついて調べること（１時間）
［復習］交流モータ、ステッピングモータの特性について復習すること（１時間）

第７回

ロボットのアクチュエータ（４）駆動トルクの計算

［予習］参考図書等からロボットの駆動トルクを計算する手法を調べること（１時間）
［復習］ロボットの駆動トルクを計算する手法について復習すること（１時間）

第８回

中間のまとめと課題演習

［予習］センサおよびアクチュエータについて示した課題を事前に復習しておくこと（１時間）
［復習］授業中に示された課題の復習をしておくこと（１時間）　

第９回

ロボットの駆動系の選定（１）電動モータを用いた駆動系の選定方法　

［予習］参考図書等からモータによる運動伝達について調べること（１時間）
［復習］減速機構を用いた場合の運動伝達について復習すること（１時間）　

第10回

ロボットの駆動系の選定（２）電動モータと減速機の選定

［予習］参考図書等から減速機構を用いた運動伝達について調べること（１時間）
［復習］負荷を駆動するためのモータおよび減速機の選定方法について復習すること（１時間）

第11回

ロボットの駆動系の選定（３）駆動系選定の具体例

［予習］参考図書等からモータ駆動系の選定の手順を調べる（１時間）
［復習］例題のモータおよび減速機の選定手順について復習すること（１時間）

第12回

ロボットの駆動系の選定（４）駆動系選定の演習

［予習］配付された資料などからモータ駆動系の選定の手順および計算方法について調べる（１時間）
［復習］例題および演習のモータおよび減速機の選定手順について復習すること（１時間）

第13回

メカトロニクスの制御　センサと制御の関係

,［予習］参考図書等からメカトロニクスの制御系ついて調べること（１時間）
［復習］センサと位置決め制御の関係、モータの制御方法について復習すること（１時間）　

第14回

油空圧アクチュエータ

［予習］テキスト／参考図書等から油空圧アクチュエータの種類について調べること（１時間）
［復習］油空圧アクチュエータの基本構成と制御方法について復習すること（１時間）

課題等に対するフィードバック

提出された課題については要点を解説する。　

評価方法と基準

期末試験70%、授業中に行う課題演習30%で評価する。
期末試験、演習課題の配点はそれぞれ70点、30点であり、これらの合計が60点以上で合格（C評価以上）となる。　

テキスト

資料を配付する。

参考図書

・武藤高義　アクチュエータの駆動と制御（増補）　コロナ社（2004年）[ISBN：978-4-339-04406-5]　
・松日楽信人、大明準治共著　わかりやすいロボットシステム入門　オーム社（2010年）[ISBN：978-4-274-20894-2]
・舟橋宏明監修、メカトロニクス概論１　実教出版（1999年）[ISBN：978-4-407-03182-9]　

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

ロボット・メカトロニクスの性能に大きく寄与するモータ駆動系の基礎知識とその設計および選定の基礎を身につける。　

履修登録前の準備

受講するにあたっては基礎的な解析学（微分方程式）、力学などの知識が必要となるので、きちんと復習しておくこと。