授業科目

MデザインA
Mechanical Design A

担当者

准教授 伊東 弘行
前 木2
助教   鈴木 健児
前 火2
助教   有馬 隆司
前 木2
助教   三浦 正義
前 火2

単位

1

到達目標

機械工学科のカリキュラムポリシーに従い、受講生が機械部品の基本的な機構を理解するとともに、要求された仕様を満足する機械の構想・設計・製作・評価改善という一連のもの作りの基本作業の流れを体感し、理解することである。

授業内容

ものを発想・デザイン・製作することは、機械工学の最重要項目のひとつである。本科目は、配布される最低限の部品をベースにして、コンテスト競技内容から要求される機能を付加させた作品を少人数のグループ単位で製作する。そのため、まず前半に機械部品の駆動・機構やマイコンを用いた機械の制御に関する基本的事項を学ぶ。後半では、それらを元に自由な発想で「もの作り」を体験することにより、模型の動作機構や製作方法、チームワークの大切さを学ぶ。最後に、製作した作品を用いて模型製作コンテスト競技を行い、模型製作のアイデアや、作品の優秀さを競う。本科目で学ぶ設計製図概論は機械解剖や機械製図、マイコン制御や機構の学習はMデザインBやMデザインCを学習する上での基礎となる。

授業計画

各演習後に配布資料にて演習内容を理解すること。また授業前にコンテスト模型に利用する構造や機構、模型の改善案などアイデアの創出を行い、整理しておく。復習として、授業で課されるレポート課題のほか、配布資料に基づいてプログラム読解および変更について4時間/週程度の学習を要する。
[1]ガイダンス、シラバス記載事項確認、設計製図概論、スケッチ
[2~7]マイコンプログラム(4回)および機械駆動・機構に関する演習(2回)
[マイコンプログラム演習]
(1)マイコン基礎・使用方法説明、例題
(2)LED点灯、タイマー、スイッチ回路の作成
(3)サーボモーター、センサーと組み合わせた制御回路の作成
(4)DCモーターの制御
[機械駆動・機構]
(1)モーター+ギヤを用いた動力の伝達
(2)運動の変換(スライダクランク機構、早戻り機構ほか)
[8]コンテスト内容提示、構想図作成
[9~11]模型製作およびプログラム作製(3回)
(1)模型本体作製
(2)模型駆動部およびマニピュレーター部作製
(3)駆動プログラム作成
[12]模型の中間検査:構造および動作の中間テストを行なう
[13]模型構造およびプログラミングの修正、改変および調整
[14]模型製作コンテスト競技

授業運営

初回の「ガイダンス、設計製図概論、スケッチ」は、全体を対象として講義を行う。2回目以降は少人数のグループに分かれて、マイコンおよび機械駆動・機構に関する演習および模型製作を行う。マイコンプログラム演習と機械駆動・機構に関する演習では、グループごとに移動して演習を行い、レポートの作成を行う。模型製作では、グループごとに構想・設計・製作・プログラミングまでを行い作品を完成させ、コンテスト競技を行う。コンテスト競技の前に模型の中間検査を行い、所定の機能を満たしていない模型はコンテスト競技への出場資格を与えられない。

評価方法

各レポート課題、コンテスト模型の構想図、作品を70%、課題への取組みおよびチームワーク等を30%の割合で評価する。ただし、講義を4回以上欠席した者は評価対象外(不合格)となる。また遅刻2回で欠席1回分とみなす。

オフィスアワー

伊東弘行:木曜日5限(E-mail: itohiro@kanagawa-u.ac.jp):8-515
鈴木健児:火曜日5限(E-mail: suzuki@kanagawa-u.ac.jp):12-038

使用書

適宜配布する資料を使用する。

参考書

Massimo Banzi著、船田巧訳『Arduinoをはじめよう』3[オライリー・ジャパン]2015
稲田重男・森田鈞・原田孝『大学課程 機構学』改訂2版[オーム社]2016
馬場政勝『キットで学ぶ「リンク機構」』1[工学社]2016

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