金沢工業大学　学習支援計画書　E217-01
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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Ⅰ
Engineering Exercise for Robotics I
 2 E217-01 2024年度
３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.機構学 3.機械製図 4.機械加工 　ロボットの設計演習として，自律走行するマイコンカーの設計製作をチームで行なう．こ の演習を通して，設計製図技術を身につける．さらに，機構設計や機械加工に係る知識や技 術を実践的に活用し，形にする能力を養う．
授業の概要および学習上の助言
　マイコンカーの設計製作は，マイコンカーに搭載するセンサ，制御基板，電源等の配置を考慮しながら，主にマイコンカー の操舵の機構及び本体フレームの設計をチームで行ない，実際に部品加工と組立を行なう．自らが製図した組立図を基に全て の部品図を完成させ，それらを形にすることにより，創造する技術を身に付ける．実際に製作したマイコンカーは，ロボティ クス専門実験・演習Ｂにおいてプログラミングから制御までを学習するために使用する． 　本演習は，卒業研究でロボットを製作する流れと同じであり，ロボット設計にどのような知識や技術が必要かを理解しても らうことを目的としている．そのため，受身の姿勢では得られるものが少なく，ロボット設計に必要な技術が身に付かないま ま４年生になってしまう．そうならないためにも，積極的に本演習に取り組んでもらいたい．
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：指定なし 参考書：指定なし ﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし
履修に必要な予備知識や技能
１．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 ２．講義は配付資料に沿って進められる． ３．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． ４．時間外に夢考房で機械加工を行なうため，事前に夢考房ライセンス（板金・ボール盤・フライス盤・旋盤など）を必ず取 得する必要がある．
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
（記号表記）
① J,N 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．
② J,N 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．
③ J,N 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．
④ J,N 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．
⑤
⑥
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 0 0 50 0 50 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 0 0 50 0 50 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 0 0 0 0 0 0 0 0
思考・推論・創造する力 0 0 0 0 50 0 0 50
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 50 0 0 0 0 50
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 ①
②
③
④
⑤
⑥
クイズ
小テスト		 ①
②
③
④
⑤
⑥
レポート ① レ 「マイコンカー」のレポート提出により評価を行う．評価のポイントとしては，設計段階で議論された内 容や最終的にこの機構を選定した理由などが書かれていること．組立図と部品図の整合性がしっかり確認 されていること．工作機械の特性を理解して部品図が書かれているか等である．
② レ
③ レ
④ レ
⑤
⑥
成果発表
(口頭・実技)		 ①
②
③
④
⑤
⑥
作品 ① レ 「マイコンカー」の作品の提出により評価を行う．評価のポイントとしては，マイコンカーが図面通りに 作られていること．左右に操舵部を動かしても車輪が本体フレームに干渉しないこと．可動部のガタが小 さくなるような工夫が機構にされているか．マイコン基板やセンサを取り付けたときに問題が発生しない か等である．
② レ
③ レ
④ レ
⑤
⑥
ポートフォリオ ①
②
③
④
⑤
⑥
その他 ①
②
③
④
⑤
⑥
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
マイコンカーの組立図から部品図を作成することができ、実際 に部品図通りの形状に加工ができる．さらに設計上の問題に対 して解決案を創造できる． マイコンカーの機構や部品の形状をイメージしながら、組立図 や部品図を作成することができる．
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． ・部品配置，操舵の機構について検討する． ・検討した案を第三者に説明できるようにイラストま たは図面に描く． 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． マイコンカーの部品配置，操舵の 機構案を各自考える． 60
第2週 ・機構案のレポートを提出する． ・グループに分かれて部品配置，操舵の機構を検討す る． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：グループ討論のための準備 （イラスト・図面の完成）．機械 系製図ⅠⅡを復習する．工作機械 の使い方，加工方法を確認する． 復習：機構案の検討内容を整理す る． 60 30
第3週 ・グループに分かれて部品配置，操舵の機構を決定す る． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：機構の調査 復習：機構案の検討内容を整理す る． 60 30
第4週 ・配置図と機構案を基に組立図を作成する． ・動作時の干渉や部品の固定方法を確認する． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：決定した機構の問題点を考 える． 復習：駆動部，操舵部の組立図を 作成する． 30 60
第5週 ・組立図を教員にチェックしてもらい，問題がなけれ ば部品図を作成する．一人一品以上の部品図を担当す る． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：組立図の確認 復習：部品図の作成 30 60
第6週 ・プレゼンテーションの準備をする． ・組立図，部品図を作成する． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：組立図の修正箇所を確認す る． 復習：プレゼンテーション資料を 完成させる． 30 60
第7週 「総合演習」 ・プレゼンテーション型授業 ・中間振り返り（進捗状況と今後のスケジュールの確 認）　 ・自己点検 プレゼンテーション 質疑討論 予習：発表練習 復習：質問と回答した内容を整理 して記録する． 30 30
第8週 ・組立図，部品図を作成する． ・完成させた部品図に対し組立図との整合性を確認す る．問題点があれば組立図，部品図の修正を行う． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：部品図の進捗状況を確認す る． 復習：グループでマイコンカーの 組立図を完成させる． 30 60
第9週 ・組立図，部品図を完成させる． ・部品加工のスケジュール表を作成する． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：図面の修正漏れが無いか確 認 復習：部品加工 30 60
第10週 ・加工部品の確認 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：加工の進捗確認 復習：部品加工 30 60
第11週 ・加工部品の確認 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：加工の進捗確認 復習：部品の加工 30 60
第12週 ・加工部品の組付け確認 ・モータを回して動作確認 ・問題があれば組立図，部品図を修正する． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：加工の進捗確認 復習：部品の加工 30 60
第13週 ・加工部品の形状や寸法を確認 ・加工部品の組付け確認 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：加工の進捗確認 復習：部品の加工 30 60
第14週 ・全部品の加工の完了し，マイコンカーを完成させる ． ・検討内容をまとめたレポートを作成する． 講義と質疑 スライドと配付資料を使った 講義 予習：加工の進捗確認 復習：マイコンカーの製作で検討 した内容をレポートにまとめる． 30 60
第15週 「総合演習」 ・作品（マイコンカー）と検討内容をまとめたレポー ト（組立図，部品図を含む）を提出する． ・他のグループの作品を見て評価する． ・自己点検 品評会 全体の講評 予習：レポートと作品の最終確認 復習：他の作品の優れている箇所 を確認 60 30