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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 ロボティクス学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
ロボット設計演習Ⅱ
Engineering Exercise for Robotics II
2 E223-01 2022年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.機械設計 2.機械製図 3.JIS規格  機械を構成する要素技術を理解し,設計計算を行なう。その計算結果を基に,機械設計や 機械加工に係る知識や技術を実践的に活用し,機械製図を描く能力を養う.
授業の概要および学習上の助言
 機械設計の全体の流れを学ぶために歯車減速機の設計を行なう.この設計は,さまざまな機械に共通して使われる機械要素 (歯車,軸,軸受,ネジなど)をJIS規格の中から適切に選定する必要があり,ロボット設計の基礎的な設計技術を習得する ことができる.例えばロボットアームなどは,モータからアームの先端側関節までの間に複数の歯車とトルクチューブが存在 する。トルクチューブはトルクを伝えるパイプ状のシャフトであり,アーム内部で軸受により支えられている。このように, 歯車減速機に使用されている機械要素はロボットにも使用されており,設計において非常に重要であることを意識しながら本 科目を受講してもらいたい.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:機械設計法[森北出版]、新編JIS機械製図(第5版)[森北出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
1.これまで座学で学んだことの総括であるため,関連科目の教科書をしっかり読み返すとよい. 2.関連専門基礎科目:ロボット基礎力学,ロボット材料力学,機械系製図,機械工作・演習 3.講義は配付資料に沿って進められる. 4.設計計算書や図面には提出期限があるため,各自計画的に作業を進めること.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
I,J 機械設計に必要な設計項目を理解し,第三者に説明できる.
I,J 設計のフローを理解し,概略設計および詳細設計を行なうことができる.
I,J CADツールを用いて製図規格(JIS製図法)に従った製図を行なうことができる.
I,J 機械製作法を考慮した組立図,並びに部品図を作成することができる.
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 0 60 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 0 60 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 40 0 0 0 0 0 0 40
思考・推論・創造する力 0 0 30 0 0 0 0 30
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 30 0 0 0 0 30
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 0 0
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 設計計算の理解度を確認するために中間試験を行なう.与えられた設計条件から設計解が導き出せるよう に理解を深めておくこと.出題範囲は,教科書「機械設計法」の「第5章軸および軸継手」,「第6章軸 受」,「第7章歯車」である.設計計算書の設計の流れが理解できていれば解ける問題を出題するので, 演習後の復習をしっかり行うこと.
クイズ
小テスト
レポート 「歯車減速機」の設計計算書および組立図の提出により評価を行う.設計計算の流れを理解し,適切な計 レ算値を使って強度計算を行うこと.また組立図については,加工方法を考慮した図面に仕上げること. 図面の評価は,配付するチェックリストで採点を行うため,事前にチェック項目を確認してから組立図を 作成するとよい.
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
減速機構の設計計算ができ,その計算結果を基に適切な機械要 素の選定や組立図・部品図を作成することができる. 機構部に用いられている機械要素の役割を説明できる.また組 立図から全体の機構や部品の形状をイメージすることができる .
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
第1週 ・配布する学習支援計画書を基に科目の学習目標,概 要や行動目標を理解する.特にこの科目がロボティク ス学科の教育目標のどの部分を担っているか,具体的 な達成レベルの目安を理解する. ・設計課題及び仕様を説明する. ・設計のフローについて説明する. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:ロボティクス学科の教育目 標と本科目との関連を理解する. 予習:教科書「第7章歯車」を通 読する. 10 60
第2週 ・歯車の設計方法について説明する. ・配布資料を基に設計計算を行なう. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:歯車の設計計算を行う. 予習:教科書「第5章軸および軸 継手」を通読する. 60 60
第3週 ・軸の設計方法について説明する. ・配布資料を基に設計計算を行なう. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:軸の設計計算を行う. 予習:教科書「第6章軸受」を通 読する. 60 60
第4週 ・軸受の選定について説明する. ・配布資料を基に設計計算を行なう. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:軸受の選定を行う. 60
第5週 ・設計計算の確認. ・組立図の作成手順の説明. ・完成した設計計算書に基づいた組立図の作成. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:設計計算書を完成させる. 組立図の作成. 90
第6週 ・設計計算の確認. ・組立図作成時の注意点について説明. ・組立図の作成. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:これまでの設計計算の復習 .設計計算書提出の準備. 90
第7週 「第1回設計計算書提出」 ・作成した設計計算書を提出する. 「中間振り返り」 ・前半の振り返りのための試験を実施する. ・組立図作成時の注意点について説明. ・組立図の作成. 中間試験 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:中間試験を自己採点し,間 違えた問題の設計計算を確認する .歯車減速機の組立図の作成. 90
第8週 「設計計算書の返却」 ・設計計算書の修正. ・組立図の作成. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:設計計算書の修正箇所の確 認および修正. 90
第9週 ・設計計算書の修正. ・組立図の作成. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:設計計算書,組立図を提出 するための準備. 90
第10週 ・完成した組立図に対してチェック項目の確認を行な い,問題点が見つかった場合は設計変更及び修正を行 なう. 「第2回設計計算書,第1回組立図提出」 ・設計計算書と組立図を提出する. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:提出した組立図のアップロ ード.組立図の修正. 90
第11週 ・組立図の修正. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:組立図の修正. 90
第12週 「設計計算書,組立図の返却」 ・修正点についての説明. ・図面修正. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:設計計算書および組立図の 修正箇所の確認および修正. 90
第13週 「総合演習」 ・歯車減速機の部品図を完成させる.(部品数は3点 程度) 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:歯車減速機の設計計算書, 図面(組立図・部品図)の提出準 備. 90
第14週 「第2回組立図提出」 ・設計計算書と図面(組立図・部品図)を提出する. ・設計計算書は組立図の修正を反映してあること. ・部品図は作成できたものを添付する. 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義. 復習:提出した組立図のアップロ ード. 10
第15週 「自己点検授業」 ・授業アンケート ・組立図の再提出者に対する個別指導. 全体の講評 復習:組立図の再提出者は組立図 を完成させて期日までに提出する . 90