シラバス情報
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教員名 ： 望月 修
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授業コード
520082
オムニバス
科目名
機械工学概論
科目名（英語）
Introduction to mechanical engineering
配当学年
1年
単位数
2単位
年度学期
2025年度秋学期
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
望月 修
教室
1-304
実務家教員担当授業
担当教員の望月は、ロボット・メカトロニクス・バイオミメティ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・メカトロニクスの基本要素はコントローラ、アクチュエータ、機構、センサである。機械工学はロボットの運動機能を構成するそれらに係わる技術分野を扱う基礎学問である。メカトロニクスを構成するうえで標準的な要素の原理や特性、それぞれの接続の仕方などの広範囲な知識が身につき、メカトロニクスを設計するために必要な知識を実用問題に適用できるようになる。
達成目標１
機械、メカトロニクス、ロボットの関係とそれぞれの定義を整理できる【10％】
達成目標２
メカトロニクスの構成要素およびメカニズムについて説明できる【30％】
達成目標３
メカトロニクスの駆動系について構造とその特徴ができる【30％】
達成目標４
メカトロニクスの運動と力学についての解析ができる【30％】
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
ロボットの過去・現在・未来（工業用ロボット、自動運転カーなど）
［予習］インターネットでロボットの歴史について調べる（１時間）
［復習］ロボットの利用価値について考えること（１時間） 第２回
ロボットを設計製作するために（基本概念と必須基礎工学との関係）
［予習］インターネットからロボットに要求される機能・役割について調べること（１時間）
［復習］関連する物理と数学について復習する（１時間） 第３回
ロボットは動くのだ（運動を記述する微分方程式）
［予習］テキストおよび参考図書等から微分方程式について調べること（１時間）
［復習］微分方程式の解き方を復習すること（１時間） 第４回
ロボット構成要素（パーツ）の運動学（リンク機構、アクチュエータ）
［予習］テキストおよび参考図書等からロボットの運動学について調べること（１時間）
［復習］平面リンク機構による運動を復習すること（１時間） 第５回
ロボットを動かす電気工学（モータ、バッテリー）
［予習］参考図書等から制御用モータの種類について調べること（１時間）
［復習］電動モータの基本特性を復習すること（１時間） 第６回
運動の精度を計る（計測工学とセンサ）
［予習］テキストおよび参考図書等からロボットセンサの種類ついて調べること（１時間）
［復習］ロボットに使用されているセンシング技術を整理すること（１時間） 第７回
ロボットを目的の場所へ移動する（制御工学）
［予習］参考図書等からロボットのコントローラについて調べること（１時間）
［復習］ロボットのコントローラの基本構成を復習すること（１時間） 第８回
ロボットを知能化する（AI技術）
［予習］参考図書等からAI技術について調べること（１時間）
［復習］プログラミングについて復習すること（１時間） 第９回
最適化問題（巡回セールスマン問題など）
［予習］テキストおよび参考図書等から微分方程式の解き方について調べること（１時間）
［復習］最適化問題を復習すること（１時間） 第10回
ロボットが重いものを持てば変形する（材料力学（応力とひずみ、梁の曲げとたわみ、棒のねじり））
［予習］テキストおよび参考図書等からものの変形について調べること（１時間）
［復習］剛体の静力学についてを復習すること（１時間） 第11回
ロボットの強度を確保する（最大許容応力）
［予習］テキストおよび参考図書等から断面二次モーメント、断面係数について調べること（１時間）
［復習］断面形状と強度について復習すること（１時間） 第12回
ロボットは振動するのだ（機械力学（自由振動））
［予習］テキストおよび参考図書等から自由振動について調べること（１時間）
［復習］1自由度系の自由振動について復習すること（１時間） 第13回
ロボットが動くと流体抵抗が作用する（流体工学）
［予習］テキストおよび参考図書等から流体から受ける抵抗について調べること（１時間）
［復習］形状抵抗について復習すること（１時間） 第14回
チームで活躍するロボット群のためのネットワーク
［予習］テキストおよび参考図書等からネットワークについて調べること（１時間）
［復習］ロボット単体が持つ機能とチーム全体におけるそれの役割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
提出された課題の要点は後日解説する。
評価方法と基準
期末試験70%とレポート課題30%で評価します。提出された課題の要点は後日解説する。
期末試験、レポート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
窪田佳寛・吉野 隆・望月 修 共著 「きづく！つながる！機械工学」 朝倉書店 [ISBN: 978-4-254-23145-8]
参考図書
・望月修著 「生活の中にみる機械工学」 コロナ社 (2018) [ ISBN: 978-4-339-04657 ]
・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：978-4-274-22497−3] ・鈴木健司、森田 寿郎共著 「基礎から学ぶ 機構学」 オーム社（2010年）[ISBN：978-4-274-20957-4] 科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）
ロボットの設計に大きく関与する機械系の専門科目を履修する上で必要な基礎知識と身につける。
履修登録前の準備
受講するにあたっての予備知識は必要としないが、メカトロニクスに関して広範囲にわたり学習するので、どんなロボットが実用化されているかを調べること。
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