到達目標
１．専門分野で履修してきた基礎的な知識とCAD・CAEの利用技術をベースに課題分析能力を身につける。
２．自発的に実験を計画・遂行でき，問題解決策を見いだすことができる。
３．グループによる協調作業を行うことでコミュニケーション能力を養う。
４．成果を論理的に集約し，報告書をまとめることができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 近年．生産現場において普及が進む産業用ロボットに関する基本的性能と安全使用について説明することができ，課題を解決することができる． | 近年．生産現場において普及が進む産業用ロボットに関する基本的性能と安全使用について理解することができ，サポートを受ければ課題を解決することもできる． | 産業用ロボットに関する基本的性能と安全使用について理解できず，サポートを受けても課題を解決することができない． |
| 評価項目2 | 制御用高級言語を理解し，教育用シングルボードコンピュータでｾﾝｻｰ制御することができる．解説と発表も行える． | 制御用高級言語を理解し，支援を受けながら教育用シングルボードコンピュータでｾﾝｻｰ制御することができる． | 制御用高級言語を理解できず，支援を受けても教育用シングルボードコンピュータでｾﾝｻｰ制御することができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 D
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学習・教育到達度目標 E
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JABEE d-2
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JABEE e
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教育方法等
概要:
デジタルデザインコンペでは，提示されたテーマに対して，これまでに培ってきたCAD/CAEの学習をフルに利用して、実現可能な解を見つけるため，問題意識を持ってデザイン能力を発揮し，成果を報告書を作成できることを目的としている。併せて，IoT教育と題して学んだインタープリター言語の知識を活用し，教育用シングルボードコンピュータによるセンサー制御で実践することも行う。更に，地元製造企業に協力頂き，企業技術者向けのロボティックス教育の基礎部分を実践教育として適用する．最終的には産業用ロボットを操作するところまで行う．この科目は企業経験のある教員が担当している．
授業の進め方・方法:
プログラム演習室で統合型CAD(SolidWorks)を用い，与えられた設計条件の下で性能に優れたバーチャル設計を行う。IoT課題については，OJT教育的に進め，センサーを稼働させ体験型学習を行う。ロボティックについては，CADでロボットハンドを製作し，それを空気圧制御で稼働させてみる．更に，企業現場で産業用ロボットを指導を受けながら操作してみる．
成績評価方法：成績は，ロボティックス(約10週)を6割と機械IoT(約5週)を4割とする．この中に取り組み態度も含む．機械IoTは最初の4週分の成果物を60%，最後1週分のアイデアコンテスト(発表用pptと発表内容)を40%とする．ロボティックスは，企業技術者の評価を参考に課題の報告書とCADデータの質をそれぞれ50%とする．総合評価で，60点以上であれば合格とする。不合格となった者に対しては，評価事項別に59点以下の項目に対して課題等を与え，先の基準に基づき再評価する。その場合には補習相当を課し、それによって再評価を行う．
テキスト：自作。参考書：①ロボット関連著書,②「理論と実務がつながる 実践有限要素法シミュレーション ～汎用コードで正しい結果を得るための実践的知識実践」泉聡志、酒井信介著、森北出版、2010年，③「<解析塾秘伝>CAEを使いこなすために必要な基礎工学!」 岡田 浩 , 日刊工業新聞社 2017年,
注意点:
専門基礎知識に裏付けされたものづくりの設計・製作をするために，各項目での準備・予習・復習が必要である。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス(シラバス説明)、産業用ロボットに対する基礎と安全設計の概念を学ぶ
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シラバス，ガイダンスの内容を理解できる。産業用ロボットの現状と役割，産業用ロボットの危険性，安全設計方策
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| 2週 |
産業ロボットの分類および運動機構的な学術背景，課題説明 |
eV+言語，ACEについて，ロボットプログラム ～ 実技で使用するプログラムをベース，（NIの主なキーワードと役割をそれぞれ説明）
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| 3週 |
IoT基礎－1（LEDの回路製作と必要なプログラム作成 ） |
raspberry piを使ってLEDの回路製作と必要なプログラム作成ができる．
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| 4週 |
Gr.A:企業現場における産業用ロボット見学と関連知識の習得ハンドプログラミングの習得と構築＜，Gr.Bは本校でロボット課題および機械IoT |
Gr.A:会社案内（１F→２F→工場→ロボラボ），製品案内（とぎロボ、ロータリーフィーダの実演など），ロボットの説明（６軸、スカラ、パラレル）スカラの教示（ピック＆プレイス）６軸の教示（軌道の教示）,機械IoTは課題説明等
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| 5週 |
Gr.A:は，Gr.B 共に第4週と同じ．但し，Gr.Aは企業現場における産業用ロボットの実技指導と操作学習 |
Gr.A:Group別ティーチングペンダント及びPC上でACEを使用して単純な教示作業を指導する。Gr.BはSoldWorksを用いた概念設計など．
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| 6週 |
Gr.Bは，企業現場における産業用ロボット見学と関連知識の習得ハンドプログラミングの習得と構築＜，Gr.Aは本校でロボット課題および機械IoT
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Gr.A:会社案内（１F→２F→工場→ロボラボ），製品案内（とぎロボ、ロータリーフィーダの実演など），ロボットの説明（６軸、スカラ、パラレル）スカラの教示（ピック＆プレイス）６軸の教示（軌道の教示）,機械IoTは課題説明等
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| 7週 |
Gr.B:は，Gr.A共に第4週と同じ．但し，Gr.Bは企業現場における産業用ロボットの実技指導と操作学習
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Gr.B:Group別ティーチングペンダント及びPC上でACEを使用して単純な教示作業を指導する。Gr.AはSoldWorksを用いた概念設計など．
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| 8週 |
IoT基礎－２（AD可変抵抗回路製作と必要なプログラム作成） |
raspberry piを使ってポテンショメーターを説明でき，データ収集を行うことができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
ロボットハンドの製作(3D Printer)と動力機器(エアシリンダー等)の装着 |
SolidWorks，製品仕様およびレギュレーションは別途提示．
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| 10週 |
IoT基礎－３（フォトレジスタ回路製作と必要なプログラム作成） |
raspberry piを使ってフォトレジスタ回路製作と必要なプログラム作成ができる．
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| 11週 |
本校導入協調ロボットの導入教育 |
AMRON TM5の基礎教育（概要説明．特長と用途）
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| 12週 |
IoT基礎－４（距離センサー回路製作、人感センサ回路製作とそれぞれに必要なプログラム作成） |
raspberry piを使って距離センサー回路製作,人感センサ回路製作とそれぞれに必要なプログラム作成を行うことができる．
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| 13週 |
IoT応用（実習工場課題の発見とIoTを用いた解決方法提案） 発表 |
機械工場に潜む課題を顕在化させ，上述のIoT知識を駆使して，課題解決可能な対策案を提示できる。提案内容を各自発表し，質疑に対応できる
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| 14週 |
ロボットハンドの性能コンテスト/報告書作成 |
現役企業技術者による講評など全体レビュー
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| 15週 |
予備日 |
予備日
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| 16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 60 | 0 | 10 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 30 | 0 | 0 | 10 | 0 | 40 |
| 専門的能力 | 0 | 15 | 0 | 10 | 10 | 0 | 35 |
| 分野横断的能力 | 0 | 15 | 0 | 0 | 10 | 0 | 25 |