設計製図｜シラバス情報

授業コード

520346

オムニバス

○

科目名

設計製図

科目名（英語）

Mechanical Design and Drawing

配当学年

2年

単位数

2.00単位

年度学期

2025年度秋学期

曜日時限

火曜3限、火曜4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

安原　鋭幸、樋口　勝

教室

8-102

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

ロボット開発に必要な設計・製図の能力を身に付けることを目的として、簡易的なロボット機構を取り上げ、設計・製図を行う。強度計算を行い、構造材料や機械要素の選定、各部品の設計ができるようになることを目的とする。設計したものを実際に3Dプリンタで作製して動作させ、設計時の仕様を満たしているか確認を行う。

達成目標１

強度計算ができるようになる。【20%】

達成目標２

ロボット各部に作用する力とモーメントを見積もれるようになる。【20%】

達成目標３

適切な機械要素を選定できるようになる。【20%】

達成目標４

必要トルクと速度から適切なアクチュエータを選定できるようになる。【20%】

達成目標５

部品を機械加工するか、3Dプリンタで作製するかを自らが決定できるようになる。【20%】

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

授業計画および設計対象のロボットについて講義する。【樋口】

【予習】機械製図の基本ルールを確認しておく。
工業力学の剛体の力学を復習し、剛体の力とモーメントの釣り合いの式を導出できるようになっておく。（1時間）
【復習】授業計画を再確認し、図面完成までの計画を立てる．（1時間）

第２回

ロボット各部に作用する力とモーメントを見積る方法について講義し、演習を行う。　
【樋口】

【予習】３D-CADの使用方法を復讐しておく（1時間）
【復習】期限内にロボット各部の力とモーメントを求めた結果をまとめたものを提出すること。（1時間）　　

第３回

直進案内を用いた機構について設計方法の講義と演習を行う。【樋口】

【予習】直進案内を設計する上で注意することについて、ロングスライダーというキーワードと、摩擦とモーメントの関係から考察すること
（1時間）
【復習】期限内に直進案内を用いた機構に作用する力を求めた結果を提出すること。（1時間）　

第４回

歯車機構の設計方法の講義と演習を行う。　
【樋口】

【予習】歯車機構を選定する上で必要な、モジュール・圧力角・ピッチ円直径について調べておくこと。
（1時間）
【復習】期限内に歯車機構の各部の荷重と駆動トルクを求めた結果を提出すること。（1時間）　　

第５回

リンク機構の設計方法の講義と演習を行う。　
【樋口】

【予習】リンク機構の圧力角について調べておくこと1時間）
【復習】期限内にリンク機構の各部の荷重とモーメントを求めた結果を提出すること。（1時間）　　

第６回

作製する課題について与えられた仕様から概念図を描き、部品の抽出を行う。【安原】

【予習】配布資料をもとに与えられた課題について目的と仕様を確認する。（1時間）
【復習】期限内に概略図と部品表を完成させて提出すること。（1時間）　　

第７回

部材の強度計算の方法について講義する。
目標仕様に対して作用する力とモーメントを見積る演習を行う。【安原】
　

【予習】配布資料の材料力学について目を通しておく。（1時間）
【復習】全ての部品について、強度の見積もりが正しいか再度チェックする。（1時間）　　

第８回

歯車の減速比の計算を復習を兼ねて講義する。
目標仕様に対して適切な歯車の組み合わせを選定する演習を行う。【安原】

【予習】配布資料の歯車の減速について調べておく。（1時間）
【復習】計算した歯車の図面を3Dプリンタで作製できるように完成させる。（1時間）　

第９回

計算書を完成する演習を行う。
今までの計算書を一つの計算書としてまとめる演習を行う。【安原】

【予習】今まで提出した計算書に対して指摘されたことを修正しておくこと。（1時間）
【復習】期限内に計算書を完成させ提出すること。（1時間）　

第10回

3D-CADを用いて、これまで描いた部品から組み立て図を完成させる演習を行う。【安原】

【予習】各部品について過不足が無いか確認しておく。（1時間）
【復習】期限内に図面を完成させ提出すること。（1時間）　　

第11回

設計図面に従って、3Dプリンタもしくは機械加工によって部品を作製する。１回目。【安原】

【予習】配付資料の3Dプリンタの使い方について熟読しておくこと。（1時間）
【復習】作製した部品のバリを取ったり、寸法のチェックをしておく。（1時間）　

第12回

設計図面に従って、3Dプリンタもしくは機械加工によって部品を作製する。2回目。【安原】

【予習】3Dプリンタの作業時間を見積もり、フィラメントの使用量を減らして成形時間とフィラメントの消費量を減らすための図面変更を行う。（1時間）
【復習】作製した部品のバリを取ったり、寸法のチェックをしておく。（1時間）　　

第13回

部品の組み立て、動作確認を行う。【安原】

【予習】部品が全て揃っているか確認する。（1時間）
【復習】動作確認の準備を行う。（1時間）　

第14回

仕様を満たしているかの動作確認テストを行う。【安原】

【予習】事前に動作チェックを行い、仕様を満たしていない場合は部品を作り直すなどの修正を施しておく。
（1時間）
【復習】期限内に全ての提出物を完成させ提出すること。（1時間）　

課題等に対するフィードバック

各回の課題は講義時間中にチェックを受け、終了時間までに修正を行い、完成したものを提出する。

評価方法と基準

毎回の課題（概念設計、計算書および図面）(100%)　
課題の合計点が60点以上で合格（C評価）となる。

テキスト

授業中に配布する。　

参考図書

『図面って、どない描くねん!?現場設計者か?教えるはし?めての機械製図』日刊工業新聞社【ISBN978-4526055065】
『図解力・製図力おちゃのこさいさい?図面って、どない描くねん!LEVEL0』日刊工業新聞社【ISBN978-4526060137】

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

本講義は、専門科目の中で。ハード系・機械系に属し、機械製図とCAD・CAMを修得したのちに、機械工学の基礎である機構学および材料工学と併せてロボット設計を演習として行う講義である。ロボットの設計を総合的に行う、3年次秋学期のロボットデザインを履修する上で必要となる講義である。
　

履修登録前の準備

機械製図の基本ルールを復習しておく。また、数学および力学(工業力学、材料力学、機械力学)だけでなく、アクチュエータや機械要素の種類や特性、制御方法等は設計に不可欠なので復習をしておく。