到達目標
・機械の構成・対偶の形式と拘束について理解し,機構の自由度を求めることができる。
・瞬間中心,瞬間中心の軌跡,ケネディの定理などを理解し,機構の運動を統一的に考えうる。
・平面4棒機構に始まって,カム機構,摩擦伝動機構,歯車機構,ねじ機構,空間機構について解析ができる。
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 |
機械の構成・対偶の形式と拘束について理解し,機構の自由度を求めることができる。 | 創造的に、独立してできる | 与えられた課題に対して、独立してできる | 補助を得てできる |
瞬間中心,瞬間中心の軌跡,ケネディの定理などを理解し,機構の運動を統一的に考えうる。 | 創造的に、独立してできる | 与えられた課題に対して、独立してできる | 補助を得てできる |
平面4棒機構に始まって,カム機構,摩擦伝動機構,歯車機構,ねじ機構,空間機構について解析ができる。 | 創造的に、独立してできる | 与えられた課題に対して、独立してできる | 補助を得てできる |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機構学の基礎を学習して,機械の運動の解析手法の概要を学ぶ。また,ねじ,カム,歯車など,各種機構の基礎と概要についても学習する。
ロボット工学の基礎として,動く幾何学ともいえる機構学の基礎概念を理解する。
授業の進め方・方法:
機構学は,動く幾何学を学ぶ。基礎数学A,B,代数幾何,微分積分,物理Ⅰ,Ⅱを基礎として,ベクトル解析,線形代数を駆使して講義を進める。機構学は,5年のロボット工学の基礎である。
作図の際は2DCADを,従来の定規やコンパスの代わりに用いる.また,3DCAD上の機構解析ソフトウェアの利用体験も演習課題とする.
講義毎に,振り返りとして小テストを実施する。
注意点:
講義時間は,空間的思考の演習の時間でもある。出席の有無も成績評価時に考慮するので,遅刻や欠課をしないこと。演習の時間には,理解したことを互いに説明し合うことを奨励する。
講義時間の2倍の自習時間が義務づけられている大学型の講義である。講義内容の整理と課題レポートの作成を怠らないこと。
参考書:「機構学大要」 酒井高男著(養賢堂), 「100万人のメカニズム」 野口・北郷共著(アグネ), 「機 構 学」 窪田雅男著(森北出版), 「機 構 学」 小川・加藤共著(森北出版),他
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
機構学の基礎 機械と機素,連鎖と機構,対偶
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機械の構成について理解する。
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2週 |
機構学の基礎 連鎖と機構,対偶の種類
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対偶の形式と拘束について理解する。
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3週 |
機構の自由度 |
機構の自由度を求めることができる。
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4週 |
平面機構の運動学 瞬間中心の軌跡 |
物体の運動における瞬間中心の存在を理解する。
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5週 |
平面機構の運動学 瞬間中心の総数, ケネディの定理 |
物体上の速度から瞬間中心を求めることができる。
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6週 |
平面機構の運動学 運動速度の図式解法 |
瞬間中心から物体の速度を求めることができる
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7週 |
平面リンク機構の運動解析 |
平面4棒機構の成立条件を理解する。
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8週 |
平面リンク機構の運動解析2 |
平面4棒機構の解析法について理解し,解析できるようになる。
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2ndQ |
9週 |
中間試験 |
与えられた機構学に関する課題を独立して解答できる
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10週 |
各種機構各論 カム機構 |
カムチャートの理解。
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11週 |
各種機構各論 摩擦伝動機構、ベルト伝動機構
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摩擦車,巻き掛け伝動装置の理解。
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12週 |
各種機構各論 歯車機構 |
歯車機構原理の理解
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13週 |
各種機構各論 歯車機構2 |
各種歯車機構の理解
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14週 |
各種機構各論 ねじ機構,空間機構 |
ねじ運動ならびにねじの構成を理解し,インボリュートねじ面の特徴を理解。ねじのセルフロックを理解。ボールねじの特徴を理解。 空間機構の解析法について理解。
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15週 |
期末試験 |
与えられた機構学に関する課題を独立して解答できる
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16週 |
試験返却解説 |
与えれれた課題への解答を理解する
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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
| 試験 | 課題レポート | 講義中の応答 | 教えあい | 合計 |
総合評価割合 | 40 | 35 | 10 | 15 | 100 |
基礎的能力 | 15 | 10 | 5 | 5 | 35 |
専門的能力 | 25 | 20 | 5 | 5 | 55 |
分野横断的能力 | 0 | 5 | 0 | 5 | 10 |