到達目標
①機構の基本を把握し，機構の運動を理解できる．
②機構の運動解析ができる．
③実際の機械や装置の特性解析に適用する能力を養成する．
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 | 各授業項目の内容を理解し、応用できる。 | 各授業項目の内容を理解している。 | 各授業項目の内容を理解していない。 |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義では，ロボットを代表とするものづくりを行うために基礎となる機構を学び，リンクと歯車などの機械要素に関する知識を修得し，機構の解析ができるようにする．理解してもらうため、なるべく動画などを見せて実感をさせる．
授業の進め方・方法:
前後期とも中間試験も期末試験も50分間で実施する．
定期試験成績を80%，課題等を20%として総合的に評価し，60点以上を合格とする．
注意点:
三角関数，二次方程式の解法，ベクトル，座標変換等の数学内容を復習しておくこと．
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
機構と機構学 |
機構学の導入
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| 2週 |
機構の基礎 |
基礎用語と概念，機構の自由度
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| 3週 |
瞬間中心 |
瞬間中心とケネディー定理
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| 4週 |
ベクトルを用いた運動解析 |
位置，変位，速度，加速度をベクトルでの表示・演算
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| 5週 |
瞬間中心による運動の図式解法 |
リンク上の点の速度・加速度の作図法
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| 6週 |
瞬間中心による運動の図式解法 |
相対変位，相対速度，加速度，コリオリの加速度
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| 7週 |
前期中間試験（50分間） |
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| 8週 |
スライダリンク機構 |
スライダ位置・速度・加速度の解析
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| 2ndQ |
| 9週 |
スライダリンク機構 |
思案点と死点，倍力装置，増減速装置，節の交替
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| 10週 |
4節回転リンク機構 |
クランク，てこ，カプラ
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| 11週 |
4節回転リンク機構 |
グラスホフ定理
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| 12週 |
平面リンク機構の運動解析 |
図式による解析
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| 13週 |
平面リンク機構の運動解析 |
数式による解析
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| 14週 |
平面リンク機構の運動解析 |
数式による解析
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| 15週 |
総括 |
総合演習・復習
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
カム機構 |
カムの形状，分類
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| 2週 |
カム機構 |
ポイントフォロワ板カム曲線の設計
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| 3週 |
カム機構 |
カムフォロワの運動解析
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| 4週 |
歯車 |
歯車の種類，形状，用語
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| 5週 |
歯車 |
インボリュート歯車
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| 6週 |
歯車 |
切り下げ現象，転位
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| 7週 |
後期中間試験（50分間） |
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| 8週 |
歯車 |
歯車列，減速比
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| 4thQ |
| 9週 |
歯車装置 |
遊星機構
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| 10週 |
歯車装置 |
差動歯車機構
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| 11週 |
特殊歯車装置（間欠機構） |
ラチェット，ゼネバ機構
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| 12週 |
巻きかけ伝動機構 |
分類，摩擦伝動，確実伝動
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| 13週 |
巻きかけ伝動機構 |
速度比，ベルトの長さ，ベルトの張力
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| 14週 |
ロボットアームの運動解析 |
順運動学・逆運動学（回転行列）
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| 15週 |
総括 |
総合演習・復習
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 4 | |
| 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 4 | |
| 標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | |
| ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、適用できる。 | 4 | |
| ボルト・ナット結合における締め付けトルクを計算できる。 | 4 | |
| ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 4 | |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | |
| キーの強度を計算できる。 | 4 | |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 4 | |
| 転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 4 | |
| 歯車の種類、各部の名称、歯型曲線、歯の大きさの表し方を説明できる。 | 4 | |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | |
| 標準平歯車について、歯の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。 | 4 | |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 課題等 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |