平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

情報処理 I(Information Processing I)
授業の概要

授業の進め方笠原美左和 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

2

1

後期
2 時間

必修

1 年で学んだ情報リテラシーの具体的な応用として、“ ワード” による数式を含んだ文章作成や“エクセル” による物理的・工学的な計算、グラフ作成などを実習中心に学ぶ。加えて、プログラミ
ング言語を用いて、IT の本質であるプログラミングを理解する。
パソコンを使用した実習を中心に行う。授業毎に内容を説明したあと、実習を行う。

到達目標

1. ワープロ・表計算ソフトウェアを用いて、数式を含む技術文章が作成できる
2. プログラミング言語を用いて、IT の本質であるプログラミ ング理解することができる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
情報処理の概念
技術文章の作成Ⅰ
表計算とグラフ
技術文章の作成Ⅱ
物理シミュレーション
プログラミング
期末試験

目標
この授業の内容や進め方を理解する。
CAD システムの概要・基本概念、CAD システムの基本機能や CAD を動作させるコンピュータシステム、通信ネットワーク、LAN、インターネッ
ト、情報セキュリティと知的財産について理解する。
ワードによる数式を含む文章が作成できる
エクセルによる物理的・工学的な計算およびグラフ作成ができる。
ワード・エクセルを用いてソフトウェアの連携を行う。
物理の運動シミュレーションソフトを用いて、物理現象の理解を深める。
教育用プログラミング言語を用いて、オブジェクト指向によるプログラミ
ングを理解する。
答案の返却および解説

時間
1
3

6
6
4
4
4
2
計 30

、出席・授業態度 (20 % ) と課題（50 % ）により評価する。
学業成績の評価方 テスト（30 % ）法
関連科目

ロボット工学概論及び実習・ロボット工学実験 I・ロボット工学実験 II・プログラミング基礎

教科書・副読本

その他: フリーテキスト
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

ワープロ・表計算ソフト ワープロ・表計算ソフト ワープロ・表計算ソフト ワープロ・表計算ソフト
ウェアの使用方法につい ウェアの使用方法につい ウェアの使用方法につい ウェアを用いて、数式をて十分に理解し、数式を含 て概ね理解し、数式を含 て一部理解し、数式を含 含む技術文章が作成でき
む技術文章が作成できる。 む技術文章が作成できる。 む技術文章が作成できる。 ない。

2

プログラミング言語を用 プログラミング言語を用 プログラミング言語を用 プログラミング言語を用いて、IT の本質であるプ いて、IT の本質であるプ いて、IT の本質であるプ いて、IT の本質であるプ
ログラミ ングの基本的な ログラミ ングの基本的な ログラミ ングの基本的な ログラミ ング理解するこ
要素を十分理解すること 要素を概ね理解すること 要素を一部理解すること とができない。
ができる。
ができる。
ができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

電気回路 I(Electric Circuits I)

奥平鎮正 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

2

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

電気電子系の工学技術を習得するうえで、電気回路は欠くことが出来ない基礎科目である。第２学
年では、直流回路の解析および交流の基礎を学習する。

授業の進め方講義を中心として、理解を深めるために演習を多く取り入れる．

到達目標

1. 直流回路の基本的な法則、定理について説明できる。
2. 複雑な閉回路を含む直流回路の電流や電圧の導出の方法を理解し回路解析ができる。
3. 交流とは何かを説明できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
電源の等価回路と最大電力供給
連立方程式の解法
キルヒホッフの法則Ⅰ
キルヒホッフの法則Ⅱ
回路計算演習重ねの理
回路計算演習テブナンの定理
回路計算演習等価電源回路交流の基礎
交流の基礎演習
期末試験の解答・解説

目標
シラバス説明と１学年の基礎電気工学の復習（電圧上昇と電圧降下、オームの法則、直列・並列・直並列回路の計算）
電源の等価回路と最大電力供給（電力整合）の原理の理解
クラメルの式の使い方の理解
枝路電流法の理解
ループ電流法の理解
ループ電流法を用いた回路計算演習
重ねの理の理解
重ねの理を用いた回路計算演習
テブナンの等価電源回路の理解
テブナンの定理を用いた回路解析演習
等価電源回路への変換の演習
交流の定義，正弦波交流の代表値、瞬時値・位相の理解
正弦波交流の代表値、瞬時値・位相についての演習

時間
2

2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30
学業成績の評価方 ２回の定期試験の得点と授業への参加状況、課題の提出状況から総合的に決定する。定期試験得点
法と授業への参加状況・課題の提出状況の比率は７：３とする。
関連科目
電気回路 II・電子回路 I
教科書・副読本

教科書: 「電気回路の基礎

第３版」西巻 正郎、森 武昭、荒井 俊彦 (森北出版)，その他:
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

直流回路の基本的な法則、 直流回路の基本的な法則、 直流回路の基本的な法則、 直流回路の基本的な法則、定理について理解し、内 定理について理解し、内容 定理について概ね理解し、 定理について理解してい容を正しく詳細に説明で を説明できる。
概要を説明できる。
ない。
きる。

2

複雑な閉回路を含む直流 複雑な閉回路を含む直流 複雑な閉回路を含む直流 複雑な閉回路を含む直流回路の電流や電圧の導出 回路の電流や電圧の導出 回路の電流や電圧の導出 回路の電流や電圧の導出の方法を理解し、正しく の方法を理解し、回路解 の方法を概ね理解し、回 の方法を理解していない。
回路解析ができる。
析を実行できる。
路解析を試みることができる。

3

交流について理解し、内 交流について理解し、内容 交流について概ね理解し、 交流について理解してい容を正しく詳細に説明で をを簡潔に説明できる。 概要を説明できる。
ない。
きる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

電子回路 I(Electronic Circuits I)

山口英和 (非常勤)

授業の概要

半導体素子の基礎及びオペアンプの基礎を学ぶ

授業の進め方講義を中心として、理解を深めるために演習を行う。

学年

単位

開講時数

種別

2

1

後期
2 時間

必修

到達目標

1. ダイオードの基本特性が理解できる。
2. トランジスタの基本特性が理解できる。
3. オペアンプの基本特性が理解できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
１．ガイダンス
授業内容の概略を説明する。
２．半導体
半導体における自由電子と正孔（ホール）の動きと、電流の関係
３．ダイオード
ダイオードの基本的性質
４．ダイオードを用いた整流回路 半波整流回路，全波整流回路，平滑回路
５．トランジスタ
バイポーラトランジスタの基本的性質
６．トランジスタの増幅回路
バイポーラトランジスタを用いた増幅回路
７．演習
演習問題を解く
８．ＦＥＴ
ＦＥＴの基本特性と動作原理
９．オペアンプの基本特性
オペアンプの基本特性
１０．オペアンプ回路
反転増幅器，非反転増幅器，差動増幅器
加算器，コンパレータ
１１．演習
演習問題を解く

時間
2
4
2
2
2
2
2
4
2
6

2
計 30

学業成績の評価方 ２回の定期試験と、授業への取り組み姿勢をもとに評価する。
法
関連科目

電気回路 I・電気回路 II・電子回路 II

教科書・副読本

教科書: 「電子回路学入門」小原治樹 (コロナ社)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1ダイオードの基本特性を ダイオードの基本特性を ダイオードの記号を理解 ダイオードを理解できな
理解し、材料やロットに 理解できる。
できる。
い。
よって、特性が異なることを説明できる。

2

トランジスタ回路におい エミッタとコレクタの違 トランジスタの記号を理 トランジスタの電極の意て、入力と出力の関係を いを理解でき、ＯＮ・ＯＦ 解できる。
味を理解できない。
説明できる。
Ｆの説明ができる。

3

与えられた増幅度に基づ オペアンプにおける増幅 オペアンプの特性を説明 オペアンプの特性を理解いて、回路の設計ができ 度の計算ができる。
できる。
できない。
る。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

材料学 I
(Materials Science I)

大貫貴久 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

2

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

金属材料の機械的性質は、成分のみならず結晶構造、組織に大きく依存する。本講義では、基本的な材料試験とその機械的特性について学び、併せて、その基礎となる結晶構造、組織について学習する。また、組織の状態を理解するために重要な状態図の読み方、熱処理による組織変化についても学習する。

授業の進め方講義ノート、教科書、プリントを使った講義を中心とするが、理解を深めるための演習、小テスト
等も行う。

到達目標

1. 基本的な材料試験方法とその機械的性質を理解し、その特性値を算出できる
2. 引張試験の実験方法、得られる特性値やその算出方法を理解して求めることができる
3. 原子結合、基本結晶構造、および、合金の構造を理解できる
4. 鋼の平衡状態図と組織を理解し、各組織の成分と割合を求めることができる
5. 鋼の主要な熱処理と組織・特性の変化について理解できる
6. 鋼の焼入性を理解し、評価方法について知り、評価できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
0. ガイダンス

目標
シラバスの確認を行い、授業概要、進め方、到達目標などについて理解する。
1. 材料の機械的性質
基本的な材料試験方法（引張試験、硬さ試験、衝撃試験）について学び、それらの機械的特性値の意味、算出方法について理解する。
2. 結晶構造
金属の結合、および、基本結晶構造について理解する。
3. 合金
合金とその構造について理解する。
4. 二次元平衡状態図
相変態と平衡状態図などについて学び、状態図から各組織の成分、割合の求め方について理解する。
5. 鋼の平衡状態図と組織
主要金属材料である鋼を取り上げ、その状態図と組織（フェライト、パー
ライト、オーステナイト、セメンタイト）の成分組成、割合について理解する。
6. 鋼の熱処理と熱処理技術
主な種々の熱処理（焼なまし、焼ならし、焼入れ・焼戻しなど）について理解する。また、恒温冷却・連続冷却による組織変化、マルテンサイト、
ベイナイトについて学ぶ。
7. 鋼の焼入性の評価と焼戻しに 鋼の焼入性の評価方法につて理解する。また、焼戻しの種類と機械的特性
よのついて学ぶ。
る機械的特性中間試験、期末試験の返却および 中間試験、期末試験の返却および解説を実施する。
解説

時間
1

8
2
2
3
4
5
3
2

計 30
学業成績の評価方 基本２回の定期試験の平均得点により評価を行う。ただし、理解を深めるために行う小テストと課法
題については 20 点満点で、授業ノートについては 10 点満点で加点し評価に反映する。
関連科目

教科書・副読本

材料学 II・材料学Ⅰ・材料学Ⅱ・材料力学 I・材料力学 II・材料力学 III・機械工作法・機械設計法
I・機械設計法 II（ED）・ロボット工学実験 I・ロボット工学実験 II・ロボット工学概論及び実習・
ロボット工学実習 I・構造材料学・材料物性学・塑性学
卒業研究
教科書: 「図解 機械材料 第 3 版」打越二彌 (東京電機大学出版局)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

基本的な材料試験やその 基本的な材料試験やその 基本的な材料試験やその 基本的な材料試験やその種類、特徴を理解できる。 種類、特徴を理解できる。 種類、特徴を理解できる。 種類、特徴を理解できな
また、試験より機械的性質 また、試験より機械的性質
い。または、試験より機械の算出でき、その意味を理 の算出できる。
的性質の算出できない、そ解ができる。
の意味を理解ができない。

2

引張試験の実験方法を理 引張試験の機械的性質を 引張試験の機械的性質を 引張試験の実験方法を理解し、引張試験の機械的性 算出方法を理解、正しく 正しく算出することがで 解できない。または、引質を算出方法を理解、正し 求めることができる。
きる。
張試験の機械的性質を算く求めることができる。
出方法を理解して正しく求めることができない。

3原子結合、基本的な結晶構 原子結合、基本的な結晶構 原子結合、基本的な結晶構 原子結合、基本的な結晶構造やその特徴を理解でき、 造やその特徴を理解でき、 造やその特徴を理解でき、 造、その特徴を理解できな
関連する専門用語を知っ 関連する専門用語を知っ 関連する専門用語を知っ い。関連する専門用語をている。また、合金の構 ている。また、合金の構 ている。
知らない。または、合金造やその特徴を理解して 造を理解している。
の構造やその特徴を理解いる。
していない。

4鋼の平衡状態図の反応、組 鋼の平衡状態図の反応、組 鋼の平衡状態図から各組 鋼の平衡状態図の反応、組織を理解し、各組織の成分 織を理解し、各組織の成分 織の成分と割合を求める 織を理解しできな。各組と割合を求めることがで と割合を求めることがで ことができる。
織の成分と割合を求める
きる。また、炭素量による きる。
ことができる。または、炭鋼種、鋳鉄の分類を知って素量による鋼種、鋳鉄の分いる。
類を知らない。

5

鋼の主要な熱処理（焼なま 鋼の主要な熱処理（焼なま 鋼の主要な熱処理（焼なま 鋼の主要な熱処理（焼なし、焼ならし、焼入れ、焼 し、焼ならし、焼入れ、焼 し、焼ならし、焼入れ、焼 まし、焼ならし、焼入れ、戻し）を理解し、TTT 曲 戻し）を理解し、TTT 曲 戻し）を理解できる。
焼戻し）を理解できない。
線または CCT 曲線から組 線または CCT 曲線から組
TTT 曲線または CCT 曲織を求めることができ、そ 織を求めることができる。
線から組織を求めることの特徴を理解できる。
ができず、その特徴も理解できない。

6

焼入性の評価方法を理解 焼入性の評価方法を理解 理想臨界直径を用いて焼 焼入性の評価方法を理解し、理想臨界直径を用いて し、理想臨界直径を用い 入性を評価できる。
できない。理想臨界直径
焼入性を評価できる。ま て焼入性を評価できる。
を用いて焼入性を評価でた、焼入性に及ぼす因子
きない。また、焼入性に及を理解している。
ぼす因子を理解できない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

機械工作法
(Manufacturing Engineering)

山本広樹 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

2

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

ものづくりの現場で活躍する産業用ロボットは，様々な用途に使用されている．また，産業用ロボット自身も多様な部品で構成された「ものづくりの成果物」である．「素材となる原材料を加工し，目的とする形状・寸法の部品を製造する技術」である機械工作法は，ものづくりの基本技術のひとつであり，ロボット自体を作る際にも使用する際にも役に立つ．そこで本講義では，ロボットの応用現場でもある「金属材料の機械加工」に的を絞り，その基礎と概要について「様々な加工方法の存在を知ること」を主眼として学習する．また，コンピュータを用いた工作機械と産業用ロボットの話題についても触れる．なお，科目配置と授業時間に鑑み，本授業では解析的な加工理論へ立ち入らず，各種加工方法の名称，使用する工具，特徴と注意点等を幅広く学習することに重点を置く．

授業の進め方プロジェクタを利用し，工作機械及びその工具の外観，加工例等を画像により紹介しつつ，各種工作方法についてその特徴や用語の解説を行う．なお，適宜，学習の促進と理解度確認のための演習
課題を課す．

到達目標

1. 鋳造法とはどのような方法か，その特徴と加工物の例を挙げ，説明できる．
2. 代表的な溶接方法の名称を複数挙げ，その違いを説明できる．
3. 塑性加工に属する機械工作方法の名称を複数挙げることができる．
4. 切削加工を行う工作機械の名称を複数挙げ，それらの特徴を説明できる．
5. NC 工作機械の利点について説明できる．
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス

目標
本授業の進め方，何を中心として学習するのか，及び機械工作法の分類について理解する．
鋳造
鋳造法とはどのような方法か，その特徴，基礎的用語，鋳造法に属する方法の例について知る．
溶接
代表的な溶接方法の原理と特徴を知る．
（アーク溶接・ガス溶接・TIG と MIG・抵抗溶接）
溶接とろう付けの違いについて理解する．
塑性加工
塑性加工の代表的方法（鍛造・圧延・プレス）について，使用される工作
機械と基礎的用語，特徴を知る．
各種塑性加工が利用される理由について理解する．
中間試験の答案返却及び解説
中間試験に関する模範解答とその解説を聞き，学習が十分でなかった事項
前半のまとめを認識する．
前半の授業内容について，要点を確認する．
切削加工
旋盤・フライス盤・ボール盤の種類と特徴，用途の違いを知る．
二次元切削モデルを基に，切削加工を行う際に注意するべきことを考えな
がら，
切りくず・切削温度・切削液・工具材料に関する基礎的知識を得る．
中ぐり盤・平削り盤・ブローチ盤等，旋盤・フライス盤・ボール盤以外の切削加工用工作機械の種類と用途を知る．
NC 工作機械とマシニングセンタ 工作機械をコンピュータ制御化する利点について理解する．
マシニングセンタとはどのような工作機械であるか知る．
産業用ロボット
産業用ロボットを使用する利点について理解する．
どのようなロボットが機械工作に利用されているか知る．
その他の加工法
研削加工・特殊加工の例を知る．
樹脂加工（射出成型）の例を知る．
期末試験の答案返却および解説 期末試験に関する模範解答とその解説を聞き，学習が十分でなかった事項
後半のまとめを認識する．
後半の授業内容について，要点を確認する．

時間
2

4
3
5
2
6

2
2
2
2

計 30
学業成績の評価方 中間試験と期末試験の平均点 (50 % ) 及び，演習課題の評価 (50 % ) を総合して最終成績とする．な法
お，演習課題の評価には，授業への取組み姿勢に対する評価を含む．
関連科目
教科書・副読本

教科書: 「基礎から学ぶ機械工作」門田 和雄 (SB クリエイティブ)，参考書: 「機械工作法（増補）」平井三友、和田任弘、塚本晃久 (コロナ社)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

鋳造を行う際の注意点，鋳 複数の鋳造法について，名 砂型鋳造法の基本工程を 砂型鋳造法の基本工程を物の欠陥例について説明 称とその特徴を述べるこ 理解し，
「湯」
「鋳込み」と 説明できない．
できる．
とができる．
は何を意味する用語か答えることができる．

2

TIG 溶接／ MIG 溶接／ス アーク溶接・ガス溶接につ 融接法・圧接法・ろう接法 融接法とろう接法の違い
ポット溶接等，複数の溶接 いてその特徴を理解し，使 の違いを説明できる．
を説明できない．
法を挙げ，その特徴と被覆 用する用具を選択できる．
アーク溶接との違いを説
明できる．

3

鍛造・圧延・プレスについ 鍛造・圧延・プレスについ 塑性加工法に分類させる 塑性加工法に分類させるて，それぞれの特徴を説明 て，違いを説明できる． 加工法の名称を複数挙げ 加工法の例を挙げること
し，製品例を挙げることがることができる．
ができない．
できる．

4

切りくず，切削温度，切削 切削加工を行う工作機械 旋盤とフライス盤の違い 旋盤とフライス盤の違い
液，工具材料について，簡 を複数挙げ，その特徴を を説明できる．
を説明できない．
単な説明ができる．
説明できる．

5

G コードとは何か，簡単な NC 工作機械の利点を複数 NC，MC の違いを説明で NC，MC の意味を説明で説明を行うことができる． 述べることができる．
きる．
きない．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

設計製図 I(Design & Drafting I)

喜多村拓 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

2

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

本授業では、ロボットなどに代表される機械を構成する機械要素について、寸法記入・仕上げ記号
やはめあい記号などの JIS 規格に関する知識を理解しながら、テクニカルスケッチとトレースを行い実技能力の向上と習熟を図る。

授業の進め方下記項目の実技と学習を行い、機械要素図面について理解を深める。また、中間および期末試験を実施し、習熟度の確認をする。

到達目標

1. JIS 規格にのっとった機械要素の製図を理解し、寸法記入やはめあい記号などが正しく記入できる。
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス
第三角法
投影法
正面図の選び方
平面図・側面図
対称図形
局部・補助投影図
断面の図示
特殊な図示法
テクニカル・スケッチ
ねじ
軸
軸継手

目標
製図室および製図用具の使用法の修得
線の種類と太さ、優先順位
機械製図で使用される第三角法について
形状や機能・加工法からみた選び方
ねじ製図の理解

軸受ふた
軸受
ボルト・ナット
フランジ形たわみ軸継手
こま形自在軸継手
ラジアル滑り軸受
平歯車
すぐばかさ歯車
ウｵ ームギヤ
V プーリ
スプロケット

寸法記入、全断面図などの理解
寸法補助記号、組み合わせによる断面図の理解
寸法公差、面の指示記号、幾何公差の理解
部分断面図の理解
部分拡大図、給油装置の理解
幾何公差、歯車製図の理解
ばね製図の理解

時間

30

30
計 60
学業成績の評価方 課題提出物の完成度（40 ％）、作業態度（30 ％）、および 4 回の定期試験の結果（30 ％）より決定法する。前後期とも一回づつ、授業時間中に中間試験を行う。なお、成績不良者に対する追試は行わない。また、課題は必ず提出されていること。
関連科目

機械設計法 I・設計製図 II・機械工作法

教科書・副読本

教科書: 「機械製図（検定教科書）」 (実教出版)，その他: 基礎製図で購入する教科書と同じなので、別途購入する必要はない。
評価 (ルーブリック)

到達目標

1

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)代表的な機械要素の図面 代表的な機械要素の図面 図面からどのような用途 JIS に基ずく略図法で描かを作成できる。
から、寸法やはめあいを に使用される機械要素で れた機械要素を区別でき
正しく読み取ることがで あるかわかる。
ない。
きる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

ロボット工学概論及び実習
源雅彦 (常勤)・大貫貴久 (常勤)・呉民愛 (非常勤)・(Introduction and Practice in 加藤航甫 (非常勤)
Robotics)

学年

単位

開講時数

種別

2

4

通年
4 時間

必修

授業の概要

ロボット概論の講義を通じて，「ロボットを学んでゆくための基礎知識」を習得する．
「移動ロボットの製作および制御」に関する実習を通じて，「機構の仕組」，「センサの特性」，「制御基礎理論」，「制御プログラミング」についての興味を深めるとともに，関連する基礎工学理論を習得する．また「受動 2 足歩行ロボットの製作」を通じて，「図面の読み方」，「加工精度に必要な加工手順の考え方」，「加工条件の求め方」，および，「機械加工技術」を習得する。また実習により製作したロボットに関する技術的なプレゼンテーションを行う．

授業の進め方

ロボット概論の講義と実習を行う．受講者を A，B 班に分け，前期について，A 班は「移動ロボッ
トの製作および制御」を，B 班は「受動 2 足歩行ロボットの製作」を行う．後期について，A 班は「受動 2 足歩行ロボットの製作」を，B 班は「移動ロボットの製作および制御」を行う．受講者は，実習の詳細について，指導書を熟読し実習を行うとともに，機械工作に関しては，安全に関する注
意を厳守すること．

到達目標

1. 設計図を読み取り、部品形状、寸法、加工精度、規格を理解できる。
2. 指定された加工手順を理解して正しく加工することができる。
3. 工作機械の取り扱い技術を習熟し、安全に作業できる。
4. 作業工程報告書、課題、その他の提出物を期限内にまとめ、提出することができる。
5. EV3 を用いた機構製作や，Labview を用いたプログラミングについて理解できる．
6. 移動ロボットを用いてライントレース競技を行い，製作に関するプレゼンテーションができる．
7. 社会におけるロボット活用状況や，ロボット技術の発展経緯について理解できる．
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ロボット工学概論
移動ロボットの製作および制御

受動 2 足歩行ロボットの製作

目標
1. コースガイダンスにより，カリキュラムおよび進路，卒研概要について理解する．
2. 社会におけるロボット活用状況や技術的な歴史を理解する．
1．EV3 の構成と使い方を理解する．
2．Labview を用いたプログラミングを理解する．
3．移動ロボットのセンサの特性を計測し，理解する．
4．移動ロボットの機構の仕組みを理解し，製作する．
5．移動ロボットの制御プログラミングを理解し制作する．
6．製作した移動ロボットのプレゼンテーションを行う．
1. 製図の基本的なルール、規格について学び、設計図から加工に必要な部
品形状、寸法、加工精度について理解する。
2. 加工精度と加工手順について理解する。
3. 旋盤、フライス盤、ボール盤、ファインカッターにおける基本的な構造、刃物、切削速度、送り速度について理解する。
4. 放電加工の基本的な構造、原理について理解する。

時間
6

57

57

計 120
学業成績の評価方 Ⅰロボット工学概論に関しては，授業内に行う小テスト（70 ％）および授業態度（30 ％）により
法
評価（α）する．Ⅱ実習に関しては，指定された作品および提出物を提出し，担当教員がその完成を認めることを必須とする。出席状況および実習態度（40 ％），到達目標達成度（40 ％），レポー
ト等の提出（20 ％）で評価（β ）する．総合評価は，評価 α を 5 ％，評価 β を 95 ％として評価する．また正当な理由がある場合に限り，欠席に対する補習を行う場合がある．
関連科目

機械工作法・設計製図 I・情報処理 I・電気回路 I・電子回路 I

教科書・副読本

その他: 実習テキスト

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

設計図を読み取りること 設計図を読み取りること 設計図を読み取りること 設計図を読み取りることができる。また、部品形 ができる。また、部品形 ができる。
ができない。または、部状、寸法、加工精度、規格 状、規格を理解できる。
品形状、寸法、加工精度、を理解できる。
規格を理解できない。

2

指定された加工手順を理 指定された加工手順を理 指定された加工手順で正 指定された加工手順を理解して精度よく加工する 解して正しく加工するこ しく加工することができ 解できない。または、正ことができる。
とができる。
る。
しく加工することができない。

3

工作機械の取り扱い技術 工作機械の取り扱い技術 工作機械を使い、安全に作 工作機械の取り扱い技術を習熟し、安全に作業で を正しく用い、また、安全 業できる。
を正しく行いない。またきる。
に作業できる。
は、安全に作業できない。

4

作業工程報告書、検査書、 作業工程報告書、検査書、 作業工程報告書、検査書、 作業工程報告書、検査書、課題等の提出物を正しく、 課題等の提出物を正しく 課題等の提出物を期限内 課題等の提出物を期限内
わかりやすくまとめて、期 まとめて、期限内に提出 に提出することができる。 に提出することができな
限内に提出することがで することができる。
い。
きる。

5

EV3 を用いた機構製作や， EV3 を用いた機構製作や， EV3 を用いた機構製作や， EV3 を用いた機構製作や，
Labview を用いたプログ Labview を用いたプログ Labview を用いたプログ Labview を用いたプログ
ラミングについて十分理 ラミングについて理解で ラミングについて概ね理 ラミングについて理解で
解できる．
きる．
解できる．
きない．
移動ﾛﾎﾞｯﾄを用いて 移動ﾛﾎﾞｯﾄを用いて 移動ﾛﾎﾞｯﾄを用いて 移動ﾛﾎﾞｯﾄを用いてライントレース競技を行 ライントレース競技を行 ライントレース競技を行 ライントレース競技を行い，製作に関するプレゼン い，製作に関するプレゼ い，製作に関するプレゼン い，製作に関するプレゼ
テーションが十分できる． ンテーションができる． テーションが概ねできる． ンテーションができない．

6

7

社会におけるロボット活 社会におけるロボット活 社会におけるロボット活 社会におけるロボット活
用状況や，ロボット技術 用状況や，ロボット技術 用状況や，ロボット技術 用状況や，ロボット技術の発展経緯について十分 の発展経緯について理解 の発展経緯について概ね の発展経緯について理解
理解できる．
できる．
理解できる．
できない．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
応用数学 I(Applied Mathematics I)

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

斎藤純一 (常勤)・村井宗二郎 (常勤)・杉江道男 (非
常勤)

3

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

微分方程式は、自然現象はもちろんのこと社会現象を記述する上で必須の道具であり、微分方程式を解くことは諸々の現象の振る舞いを理解する上で重要である。1 階・2 階の定数係数線形微分方
程式の解法を中心に、微分方程式の基礎知識と解法力を養う。

授業の進め方講義を中心とするが、理解を深めるための問題演習も行う。

到達目標

1. 微分方程式の意味を理解し、変数分離形の微分方程式の解を求めることができる。
2. 1 階線形微分方程式の解を求めることができる。
3. 2 階線形微分方程式の解を求めることができる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
微分方程式
変数分離形
線形微分方程式
中間試験
斉次 2 階線形微分方程式
非斉次 2 階線形微分方程式
2 階線形微分方程式の応用

目標
微分方程式の解の種類と意味を理解する。
変数分離形の微分方程式の解法を習得する。
線形微分方程式の解法を習得する。

時間
2
6
6
1
斉次 2 階線形微分方程式の一般解の性質を理解する。
6
非斉次 2 階線形微分方程式の解法を習得する。
6
具体的な現象を踏まえて問題を解いてみる。
3
計 30
学業成績の評価方 ２回の定期試験の得点と授業態度・出席状況・課題等の提出状況から評価する。なお，定期試験と法
課題等の比率を４：１とする。
関連科目
教科書・副読本

教科書: 「新 微分積分Ⅱ」高遠・斉藤他 (大日本図書)，副読本: 「新 微分積分Ⅱ問題集」高遠・斉
藤他 (大日本図書)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

物理現象を変数分離形の 簡単な変数分離形の微分 微分方程式の意味を理解 微分方程式が何か理解で微分方程式で表現でき、解 方程式を解くことができ し、一般解や特殊解の意 きない。
くことができる。
る。
味を理解できる。

2

物理現象を１階線形微分 複雑な１階線形微分方程 簡単な１階線形微分方程 簡単な１階線形微分方程
方程式で表現でき、解く 式を解くことができる。 式を解くことができる。 式を解くことができない。
ことができる。

3

難易度の高い非斉次２階 簡単な非斉次２階線形微 斉次２階線形微分方程式 斉次２階線形微分方程式
線形微分方程式の特殊解 分方程式の特殊解および の一般解を求めることが の一般解を求めることがおよび一般解を求めるこ 一般解を求めることがで できる。
できない。とができる。
きる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

応用物理 I(Applied Physics I)藏本武志 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

各工学コースの専門科目を学ぶ際に必須となる基礎事項を学ぶ。自然現象の原理・法則の学習を通して、物理的思考力の養成をはかる。

授業の進め方講義が中心となる。理解を深めるための問題演習も適宜行う。

到達目標

1. 簡単な電気回路について理解できる
2. 電流と磁界の関係について理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
電池
キルヒホッフの法則
起電力のする仕事
磁石による磁界
電流による磁界
電流が磁界から受ける力
演習
電磁誘導

目標
電池の起電力と内部抵抗を理解する。
キルヒホッフの法則を用いて、回路計算をできるようにする。
ホイートストン・ブリッジについても理解する。
ジュール熱や電力、電力量について理解する。
磁気に関するクーロンの法則、磁界と磁力線を理解する。
直線電流、円形電流による磁界を理解する。
直線電流が受ける力、磁束密度と磁束、平行電流の間に働く力、ローレン
ツ力、磁性体を理解する。

時間22

電磁誘導の原理、レンツの法則、相互誘導、自己誘導、コイルに蓄えられる磁界のエネルギーを理解する。
交流電流、電力と実効値を理解する。
コイル、コンデンサーに流れる交流を理解する。

交流電流
交流回路
演習

2
2
2
4
1
7

3
3
2
計 30
学業成績の評価方 ２回の定期試験の得点、平常点（出欠状況、受講態度など）を総合して評価する。なお、定期試験
法の得点と平常点の比率は６５：３５とする。
関連科目
物理 I・物理 II・物理 III・応用物理 II
教科書・副読本

教科書: 「高専の物理 第 5 版」和達 三樹監修、小暮 陽三編集 (森北出版)，副読本: 「高専の物理問題集 第 3 版」田中 冨士男編著、大多喜 重明、岡田 克彦、大古殿 秀穂、工藤 康紀
著 (森北出版)，その他: 過年度購入済
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

簡単な電気回路について、 簡単な電気回路について、 簡単な電気回路について、 簡単な電気回路について、応用問題を解くことが出 標準的な問題を解くこと 初歩的な問題を解くこと 初歩的な問題を解くこと
来る
ができる
ができる
ができない

2

電流と磁界の関係につい 電流と磁界の関係につい 電流と磁界の関係につい 電流と磁界の関係についての応用問題を解くこと ての標準的な問題を解く ての初歩的な問題を解く ての初歩的な問題を解くが出来る
ことができることができることができない平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

情報処理 II(Information Processing II)

笠原美左和 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

C 言語はコンパイラ型言語である。この言語はプログラムの事実上の標準言語となっており、IT業界の SE の募集において必須となっている。この C 言語を学ぶことで、ロボット制御に不可欠な
マイコン制御の基礎的素養を身につけさせる。プログラムをどのように実行するか、実行した結果
をどのように表示し検証するか、繰返しデータを入力、処理、出力する技法などについて、講義、演習、実習により学ぶ。

授業の進め方

各種の基本的なプログラミングについて講義を行い、講義の内容に関する演習、実習を行う。

到達目標

1. コンパイラを用いてソースファイルから実行ファイルを作成できる
2. 条件分岐処理を伴うプログラムを作成できる
3. 繰り返し文を伴うプログラムを作成できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス・数の計算
数の表示と種類と入力
プログラム作成
条件分岐処理１
条件分岐処理２
繰り返し文１
繰り返し文２
関数作成
総合演習
期末試験

目標
2 進数、８進数、１６進数の計算を習得する
変数の宣言、数の種類、表示の基礎、数値入力について習得する。
フローチャートを用いたプログラムの作成法について理解する。
If 文による条件分岐処理の方法とそのフローチャートを学習する。また、プログラム演習により習得する。
If 文複合条件による条件分岐処理の方法とそのフローチャートを学習する。
また、プログラム演習により習得する。
For 文による繰り返し処理の方法とそのフローチャートを学習する。また、プログラム演習により習得する。
While 文による繰り返し処理の方法とそのフローチャートを学習する。また、プログラム演習により習得する。
関数を用いてプログラムを見やすくする。
応用的なプログラム例の理解、演習
答案の返却および解説

時間
2
2
2
4

4
4
4
4
2
2
計 30

学業成績の評価方 テスト（45 % ）、出席・授業態度 (10 % ) と課題（45 % ）により評価する。
法
関連科目

情報処理 I・メカトロニクス I・プログラミング基礎

教科書・副読本

参考書: 「C の絵本― C 言語が好きになる 9 つの扉」アンク (翔泳社)・「アルゴリズムの絵本-プロ
グラミングが好きになる 9 つの扉」アルク (翔泳社)・「やさしい C 第 3 版」高橋 麻奈 (ソフト
バンククリエイティブ)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

要求仕様の完全に満たす 要求仕様の大半を満たす 要求仕様の一部を満たす コンパイラを用いてソープログラムをコンパイラ プログラムをコンパイラ プログラムをコンパイラ スファイルから実行ファを用いてソースファイル を用いてソースファイル を用いてソースファイル イルを作成できない。
から実行ファイルを作成 から実行ファイルを作成 から実行ファイルを作成
できる。
できる。
できる。

2

条件分岐処理を伴う論理 条件分岐処理を伴う論理 条件分岐処理を伴う論理 条件分岐処理を伴うプロ構造を完全に理解し、プ 構造を概ね理解し、プロ 構造を一部理解し、プロ グラムを作成できない。
ログラム作成できる。さ グラム作成できる。
グラム作成できる。
らに発展させた理解ができる。

3

繰り返し文を伴う論理構 繰り返し文を伴う論理構 繰り返し文を伴う論理構 繰り返し文を伴うプログ造を完全に理解し、プロ 造を概ね理解し、プログ 造を一部理解し、プログ ラムを作成できない。
グラムを作成できる。さ ラム作成できる。
ラムを作成できる。
らに発展させた理解ができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

電気回路 II(Electric Circuits II)

奥平鎮正 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

電気電子系の工学技術を習得するうえで、電気回路は欠くことの出来ない専門基礎科目である。第３学年では、交流回路の基礎的について講義・演習を行う。

授業の進め方講義を中心として、理解を深めるために演習を多く取り入れる。課題の提出も課す。

到達目標

1. 交流について理解できる。
2. 基礎的な交流回路解析を行うことができる。
3. 基礎的な交流回路の周波数特性を理解できる。
4. 共振現象を定性的、定量的に理解できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
【前期】
ガイダンス及び直流回路の復習
キルヒホッフの法則
テブナンの定理
正弦波交流
中間試験の解答解説、復習
フェーザ（複素ベクトル）
フェーザ法による交流回路計算
期末試験の解答解説、復習【後期】
インピーダンス
交流直列回路交流並列回路
中間試験の解答解説、復習
交流直並列回路
周波数特性

目標
この授業のシラバス説明、オームの法則、直列・並列・直並列直流回路の計算方法の確認時間
4

キルヒホッフの法則を用いた直流回路計算の理解
等価定電圧源回路（テブナンの等価回路）の理解
正弦波交流についての理解、瞬時値・位相・代表値についての理解
中間試験の解答解説と復習
フェーザ（複素ベクトル）を用いた正弦波交流の表現方法の理解、交流電力と力率の理解
フェーザ法を用いた交流回路の計算法の理解
期末試験の解答解説と復習
電圧、電流のフェーザ表示法と交流回路負荷のインピーダンスの理解
R-L 直列回路、R-C 直列回路、R-L-C 直列回路の特性計算法の理解
R-L 並列回路、R-C 並列回路
中間試験の解答解説と復習
直列⇔並列等価変換、力率改善法の理解
R-L 回路、R-C 回路の周波数特性の理解
R-L-C 回路の周波数特性、共振特性の理解
期末試験の解答解説と復習

4
4
4
2
4
6
2
4

8
4
2
4
4
2
期末試験の解答解説、復習
2
計 60
学業成績の評価方 ４回の定期試験の得点と課題の提出状況から総合的に決定する。定期試験得点と課題提出点の比率
法は 7：3 とする。
関連科目
電気回路 I・電子回路 I・制御工学 II・過渡現象論・電気機器制御工学
教科書・副読本

教科書: 「電気回路の基礎 第３版」西巻 正郎、森 武昭、荒井 俊彦 (森北出版)，その他: 第 2 学
年「電気回路 I」で購入済み
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

交流について十分理解し、 交流について理解し、内容 交流について概ね理解し、 交流について理解してお内容を詳細に説明できる。 を説明できる。
内容を簡潔に説明できる。 らず、内容を説明できない。

2

基礎的な交流回路解析を 基礎的な交流回路解析を 基礎的な交流回路解析に 基礎的な交流回路解析に正確に行うことができる。 行うことができる。
取り組むことができる。 取り組むことができない。

3

基礎的な交流回路の周波 基礎的な交流回路の周波 基礎的な交流回路の周波 基礎的な交流回路の周波数特性を正しく、十分に 数特性を理解し、内容を 数特性を概ね理解し、内 数特性を理解しておらず、理解し詳細に説明できる。 説明できる。
容を簡潔に説明できる。 内容を説明できない。

4共振現象を定性的、定量的 共振現象を定性的、定量 共振現象を定性的、定量的 共振現象を定性的、定量的に正しく、十分に理解し、 的に理解し、内容を説明 に概ね理解し、内容を簡潔 に理解しておらず、内容を内容を詳細に説明できる。 できる。に説明できる。
説明できない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

電子回路 II(Electronic Circuits II)

山口英和 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

制御機器やマイクロコンピュータなどに用いられるデジタル電気信号を扱うために必要となる論理素子の動作や論理回路の取り扱いなどの知識を学ぶ。

授業の進め方講義を中心として、理解を深めるために演習を取り入れる。

到達目標

1. 数体系が理解できる。
2. 論理回路の基本特性が理解できる。
3. フリップフロップの基本特性が理解できる。
4. カウンタの基本特性が理解できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
数体系
負数の表わし方と補数
基本論理回路組み合わせ回路
フリップフロップ
レジスタ回路カウンタ回路目標
ガイダンス
１０進数、2 進数、１６進数について理解する。
マイナスの数値の表現方法を理解する
デジタル回路の基本論理記号について理解する。
ＭＩＬ記法を理解すると共に論理回路の簡単化手法および組合せ回路を理解する
RS フリップフロップ回路、JK フリップフロップ回路、Ｔフリップフロッ
プ回路、D フリップフロップ回路について理解する。
レジスタ回路について理解する。
カウンタ回路について理解する。

時間
2
2
2
4
4

8

4
4
計 30
学業成績の評価方 ２回の定期試験の得点と、授業への参加状況から総合的に決定する。定期試験点数、参加状況の比
法
率は８：２とする。
関連科目
電気回路 I・電気回路 II・電子回路 I
教科書・副読本

教科書: 「電子計算機概論［第２版］」新保利和、松尾守之 (森北出版)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

数体系を理解し、いかな 特定の基数間で変換でき ２進数、１０進数間のみで 基数の変換ができない。
る基数間であっても変換 る。
基数の変換ができる。
できる。

2

論理回路の基本特性を理 論理回路の基本特性を理 論理素子の記号は理解し 論理素子の記号を理解し解している上に、指定さ 解している。
ているが、基本特性を理 ていない。
れた素子で回路を構成で解していない。
きる。

3

フリップフロップを理解 フリップフロップの記号 フリップフロップの記号 フリップフロップの概念
し、電子回路で使用する を理解し、特性表を示す を理解している。
（値の記憶）が理解できなことができる。
ことができる。
い。

4

与えられた条件で、カウン 基本的なカウンタを理解 カウンタを理解している。 カウンタを理解できない。
タを設計できる。
しており、使用すること
時間経過の概念が理解で
ができる。
きない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

材料力学 I(Material Mechanics I)

宮川睦巳 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

機械や構造物に使用される部材の材質や寸法は安全性と経済性の観点から決定される．そのためには，部材内部に生じる応力とひずみを明らかにすることが必要となり，機械や構造物の設計に不可欠な学問である．３年次では最も基礎となる諸問題を通じて，基礎力と応用力を養う．

授業の進め方教科書を使った講義を中心に行う．また，理解を深めるために演習を取り入れる．

到達目標

1. 応力とひずみ，およびフックの法則という材料力学の基礎を修得し，計算できる．
2. 真直棒の引張圧縮の問題について応力およびひずみが計算できる．
3. 真直ばりに作用するせん断力と曲げモーメントを理解し，計算できる．
4. 真直ばりに作用する曲げ応力を理解し，計算できる．
5. 真直ばりのたわみの基本式を理解し，計算できる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
材料の変形に関する特性評価

目標
材料力学の目的，内容について学ぶ
応力とひずみ，フックの法則と弾性係数について学ぶ
応力-ひずみ曲線図，および許容応力と安全率の意味を学ぶ
引張・圧縮
引張圧縮に関する簡単な問題（応力と変形について）を解く
引張圧縮に関する応用問題（不静定問題）を解く
引張圧縮に関する応用問題（熱応力，残留応力）を解く
支点と支点反力
真直ばりに用いられる支点と支点反力について学ぶ
真直はりのせん断応力と曲げモー 真直ばりのせん断応力と曲げモーメントの関係を学ぶ
メント
真直ばりのせん断応力と曲げモーメントの問題（片持ちばり）を解く
真直ばりのせん断応力と曲げモーメントの問題（両端支持ばり）を解く
真直ばりのせん断応力と曲げモーメントの応用問題を解く
真直はりの応力真直はりのたわみ

真直ばりの応力について基本方程式を学ぶ
断面二次モーメントおよび曲げ剛性を学ぶ
断面二次モーメントおよび曲げ応力の問題を解く
断面二次モーメントに関する定理を理解する
真直ばりのせん断応力
真直はりのたわみ曲線の基本式（たわみの微分方程式）を学ぶ
たわみ曲線の基本式を用いた問題（片持ちはり）を解く
たわみ曲線の基本式を用いた問題（両端支持はり）を解く
たわみ曲線の基本式を用いた問題（不静定問題）を解く

時間
2
6

8
2
12

計 30
16

14

計 30
計 60
学業成績の評価方 合計４回の定期試験および授業中に実施する小テストおよび課題から総合的に判断する．定期試験
法の点数および小テストと課題の評価の比率は８：２とする．
関連科目

材料力学 II・材料力学 III・工業力学・機械設計法 I・機械設計法 II（ED）・ロボット工学実験 I・
ロボット工学実験 II

教科書・副読本

教科書: 「材料力学

第３版新装版」黒木剛司郎

友田陽 (森北出版)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

「知識」と「理解」を応用 基本的な問題について次 以下の項目について知識 応力とひずみ，およびフッした計算、および設計がで の計算ができる．①外力 を得ている．①応力とひ クの法則という材料力学
きる．
からの応力②変形からひ ずみ，②フックの法則． の基礎を修得していない．
ずみ，③フックの法則を用いて応力とひずみの関
係を導く．

2

「知識」と「理解」を応用 真直棒の引張圧縮の問題 真直棒の引張圧縮の問題 応力とひずみ，およびフッした計算、および設計がで について応力およびひず について応力およびひず クの法則という材料力学
きる．
みが計算できる．
みについて知識を得てい の基礎を修得していない．
る．

3「知識」と「理解」を応用 真直ばりに作用する断面 真直ばりに作用する断面 真直ばりに作用する断面した計算、および設計がで 力を理解し，計算できる． 力を理解している．
力を理解していない．
きる．

4「知識」と「理解」を応用 最大曲げ応力等の基本的 以 下 の 項 目 に つ い て 知 真直ばりに作用する曲げした計算、および設計がで な問題について計算がで 識を得ている．①曲げ応 応力を理解していない．
きる．
きる．
力，②断面係数と断面二次モーメント．

5「知識」と「理解」を応用 はりのたわみとたわみ角 以下の項目について知識 たわみの基本式を使った
した計算、および設計がで 等の基本的な問題につい を得ている．①曲げ剛性， 解き方を理解していない．
きる．
て計算ができる．
②たわみの基本式．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

機械設計法 I
(Machine Design I)

喜多村拓 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

機械を構成する基本的な機械要素である、ねじ、軸受、歯車などについて学習する。

授業の進め方教科書を基本として講義を行う。内容により適宜、補足資料としてプリント等を配布する。

到達目標

1. 基本的な機械要素の機能と強度評価法を理解する。設計製図・製作との関連を理解できる。

学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
仕事と動力
摩擦と効率
ねじの種類と用途ねじに働く力ボルトとナット
軸受と密封装置
潤滑・トライボロジー
歯車

目標
仕事・道具や機械の仕事
エネルギーと動力・滑り摩擦と転がり摩擦・機械の損失と効率
ねじの基礎、三角ねじ、その他のねじ
ねじと斜面、ねじの締め付け時に要する力のモーメント、ねじの効率
ボルト・ナットの種類とボルトの太さ、ねじのはめあい部の長さ、ねじの緩み止め
軸受とジャーナル、滑り軸受、転がり軸受、密封装置
潤滑作用、軸受の潤滑、潤滑剤
回転運動の伝達、平歯車の基礎、平歯車の設計、歯車の種類、歯車伝動装置

時間
2
4
4
4
4

4
4
4
計 30
学業成績の評価方 定期試験の得点・課題レポートの提出・授業の出席状況などにより評価する。後期 2 回の試験を
法
行う。
関連科目
機械工作法・設計製図 I・設計製図 II・ロボット工学実習 I・設計製図 III
教科書・副読本「機械設計 II（検定教科書）」 (実教出版)
教科書: 「機械設計 I（検定教科書）」 (実教出版)・
評価 (ルーブリック)

到達目標

1

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)

基本的な機械要素につい ねじ・軸受・歯車などを使 ねじ・軸受・歯車などの強 強度計算をすることが出て、強度的に安全側にか 用条件を考慮し安全側に 度を計算することができ ない。
つ、可能な限り小型・軽量 設計できる。
る。
に設計することができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

工業力学
(Engineering Mechanics)

瀬山夏彦 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

機械工学に関連した力学系の専門科目の基礎になる考え方や，基本的知識について理解を深める．
本講義では第一学年、第二学年で学んだ物理（力学）を基礎とし，取り扱う物体を質点から剛体へと拡張する．また，その物理的事柄について第一学年、第二学年で学んだ数学（方程式，三角関数，
ベクトル，微分，積分など）を使って解説を行う．

授業の進め方

主に教科書を使った講義・例題を中心に行う．また，理解を深めるための演習を行い，レポートを課す． 演習には専用のノートを使用し，毎授業の終わりに対象となる教科書の問題を通知するので，次回までに解いておくこと．次の授業のはじめに１０分程度の小テストを行い，理解度を確認する．また，期末試験の直前にノートを提出し，取組状況を点検する．

到達目標

1. 力の状態を理解し，合成，分解を行うことができる．
2. 力の釣り合い方程式，および，モーメントの釣り合い方程式を立て，解を求めることができる．
3. 運動方程式，および，角運動方程式を立て，解を求めることができる．
4. 重心を理解し，求めることができる．
5. 位置，速度，加速度の関係を理解し，状態に合わせて取り扱い，求めることができる．
6. 摩擦を理解し，状態に合わせて取り扱うことができる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目【力学の基礎】
力の合成と分解１点に働く力の釣り合い

目標

時間

力をベクトルで記述し，力の合成と分解ができる．
１点に働く力の関係を理解し，釣り合い方程式を立て，解を求めることができる．
力のモーメントを理解し，モーメントのつり合い方程式を立て，解を求めることができる．

2
2

剛体に働く力の合成ができる．剛体に働く力の釣り合い方程式を立て，解を求めることができる．
トラスの解法（節点法）を理解し，解を求めることができる．
偶力について理解する．
重心の意味を理解し，様々な形状の物体の重心を求めることができる．
クーロンの法則を理解し，静止摩擦，動摩擦を取り扱った方程式を立て，解を求めることができる．

2

ニュートンの運動の法則について理解し，運動方程式を立てることができる．
位置, 速度, 加速度
位置, 速度, 加速度の関係について理解し, 求めることができる．
慣性力
慣性力とダランベールの原理について理解している．
角運動方程式
角運動方程式を立て、解を求められるようにする．
慣性モーメント
慣性モーメントの定義、または定理を用いて、慣性モーメントを求めることができる.
中間試験、期末試験の返却および 中間試験、期末試験の返却および解説を実施する．
解説

2

力のモーメント【剛体に働く力】
剛体での力の合成と釣り合い
トラス
偶力
【重心】
【摩擦】
【運動の法則】
ニュートンの運動の法則

2

2
2
2
2

2
2
3
3
2

計 30
学業成績の評価方 定期試験（６５％），小テスト（１０％），レポートなど提出物（２５％），ただし提出物はすべて
法提出されていること．
関連科目

材料力学 I・材料力学 II・材料力学 III・機械力学 I・機械力学 II・機構学・物理 I

教科書・副読本

教科書: 「工業力学機械系教科書シリーズ 17」吉村

靖夫、米内山誠 (コロナ社)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1与えられた状態、問題に 与えられた状態、問題に 与えられた状態、問題につ 与えられた状態、問題につついて、正しく力の状態を ついて、正しく力の状態を いて、正しく力の状態を描 いて、正しく力の状態を描描くことができる。また、 描くことができる。また、 くことができる。また、平 くことができない。また
平行四辺形の原理に従い、 平行四辺形の原理に従い、 行四辺形の原理に従い、基 は、平行四辺形の原理に基本的な力の分解、合成が 基本的な力の分解、合成が 本的な力の分解、合成がで 従い、基本的な力の分解、で、三角関数を用いて正し で、三角関数を用いて正し きる。
合成がでない。
く式を記述できる。また、 く式を記述できる。
偶力について理解し、説明できる。

2

質点問題について、正し 質点問題について、正し 質点問題について、正し 質点、剛体の問題を理解でく力の釣り合い方程式を く力の釣り合い方程式を く力の釣り合い方程式を きない。または、力の釣り立て、正しく解くことが 立て、正しく解くことがで 立て、正しく解くことがで 合い方程式、モーメントのできる。また、力のモー きる。また、力のモーメン きる。また、力のモーメン 釣り合い方程式を立てる
メントを理解し、モーメ トを理解し、モーメントの トを理解している。
ことができない。または、ントの釣り合い方程式を 釣り合い方程式を立て、解トラス問題の節点法、切立て、解くことができる。 くことができる。
断法の釣り合い方程式をまた、トラス問題におい立てることができない。
て、節点法、切断法の釣り合い方程式を立て、解くことができる。

3

質点問題について、正しく 質点問題について、正しく 質点問題について、正しく 正しく運動方程式、角運
運動方程式を立て、正し 運動方程式を立て、正し 運動方程式を立て、正しく 動方程式を立てられない。
く解くことができる。ま く解くことができる。ま 解くことができる。
または、慣性モーメントがた、剛体問題について慣 た、剛体問題について慣正しく求められない。
性モーメントを求めるこ 性モーメントを求めることができ、正しく運動方程 とができる。
式、角運動方程式を立て、正しく解くことができる。

4

重心を正しく理解でき、説 重心を正しく理解でき、説 重心を正しく理解でき、説 重心を正しく理解できな明することができる。ま 明することができる。ま 明することができる。
い、または、説明すること
た、直線、四角、立方体な た、直線、四角、立方体なができる。
ど基本的な形状の組み合 ど基本的な形状の組み合
わせの重心、および、連続 わせの重心を求めること
関数で表される形状の重 ができる。
心を積分式を立てて求めることができる。

5

速度、加速度の定義を理解 速度、加速度の定義を理解 速度、加速度の定義を理解 速度、加速度の定義を理解し、説明できる。また、直 し、説明できる。また、直 し、説明できる。また、直 できず、説明でききない。
線運動、放物線運動、回転 線運動、放物線運動につい 線運動、放物線運動につい または、直線運動、放物線運動（自転）について、問 て、問題に合わせて位置、 て、問題に合わせて位置、 運動について、問題に合題に合わせて位置、速度、 速度、加速度の式を立て 速度、加速度の式を立てる わせて位置、速度、加速度
加速度の式を立てて、解く て、解くことができる。 ことができる。
の式を立てることができことができる。
ない。

6

クーロンの法則を理解し、 クーロンの法則を理解し、 クーロンの法則を理解し、 クーロンの法則を理解で説明できる。また、静止 説明できる。また、静止 説明できる。また、静止 きず、説明できない。ま摩擦問題で釣り合い方程 摩擦問題で釣り合い方程 摩擦問題で釣り合い方程 た、静止摩擦問題で釣り合式を、動摩擦問題で運動 式を立てて、解くことが 式を立てられる。
い方程式を立てられない。
方程式を立てて、解くこ できる。とができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

メカトロニクス I(Mechanics and Electronics I)

学年

単位

開講時数

種別

3

1

後期
2 時間

必修

笠原美左和 (常勤)授業の概要

近年、大多数の機械にはマイコンが組み込まれ、極めて厳密な制御により各種動作を行うものが多い。そこで、マイコンおよび周辺回路の実用的な回路や制御プログラムについて学ぶ。

授業の進め方マイコンを使用した実習を中心に行う。授業毎に内容を説明したあと、実習を行う。

到達目標

1. マイコンの動作特性を理解できる。
2. マイコンを用いてさまざまな実用的な回路や制御プログラムを理解できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
ガイダンス
マイコンボードの回路図を中心にその仕様と構造について解説する。
ブレッドボードの使い方
ブレッドボードの使い方を説明する。
電子部品の使い方について学習 LED、スイッチ、モータドライバ IC など電子部品の使い方について学習する
する
マイコンを動かしてみる
マイコンボードを PC に接続し、プログラミング、コンパイル、ダウンロー
ドなどのマイコン機器の開発手法を体験する。
ブザーを鳴らしてみる
ブザーを鳴らすプログラムを作成する。
信号機を作成するLED を表示させる回路およびプログラムを作成し、信号機を作成する。
スイッチを用いる
ブレッドボードを用いてスイッチ回路を作成する。そしてプログラムを作成し、LED を点灯させる。
モータを回すモータドライバ IC を用いて、モータを回転させる回路を制作し、モータを回転させるプログラムを作成する。
光センサを用いる
ブレッドボードを用いて光センサを用いた防犯装置を作成し、プログラム
されたマイコンにより防犯装置を完成させる。
簡単な電子機器を製作して動かす マイコンボードに LED などの簡単な周辺回路を接続し、動作させる。
サーボモータを動かす
サーボモータ駆動回路および駆動プログラムを完成させる。
期末試験
期末試験の解説

時間
1
1
3

1
2
4
4
2
4
4
2
2
計 30

学業成績の評価方 テスト（50 % ）、出席・授業態度 (10 % ) と課題（40 % ）により評価する。
法
関連科目

情報処理 I・情報処理 II・ロボット工学実習 II・ロボット工学実験 I

教科書・副読本

参考書: 「みんなの Arduino 入門 」高本孝頼 (リックテレコム)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

マイコンの動作特性を十 マイコンの動作特性を概 マイコンの動作特性を一 マイコンの動作特性を理分理解できる。さらに発 ね部理解できる。
部理解できる。
解できない。
展させた理解ができる。

2

マイコンを用いてさまざ マイコンを用いてさまざ マイコンを用いてさまざ マイコンを用いてさまざ
まな実用的な回路や制御 まな実用的な回路や制御 まな実用的な回路や制御 まな実用的な回路や制御プログラムを十分理解で プログラムを概ね理解で プログラムを一部理解で プログラムを理解できなきる。さらに発展させた きる。
きる。
い。
理解ができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

設計製図 II(Design & Drafting II)

鈴木拓雄 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

3

3

通年
3 時間

必修

授業の概要

軸受、軸、ネジ等の機械要素から構成される機械の組立図より、部品図を作成する。図面は手描きと CAD により作図する。与えられた要求性能を満たす機械を設計し、その機械の組立図と部品図を作図することにより、実技能力の向上を図る。

授業の進め方教材である組立図から部品図を起こし、図面に対する理解を深める。また、中間および期末テストを実施し、製図・設計・機械要素に対する理解度の確認をする。

到達目標

1. 与えられた機械の組立図を正しく読み取ることができる
2. 読み取った組立図から製作図である部品図をかくことができる
3. ３次元 CAD の基本的な操作ができる
4. 与えられた仕様に基づいて設計計算を行うことができ、そこから組立図･ 部品図をかくことができる
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
転がり軸受けユニット

目標
全断面組立図の理解と作図
各部品を作図し，図面に使用されている各種記述の理解，製品形状理解，
CAD の基礎的な操作方法を修得する｡ 部品図の作成順は状況により変更することがある｡
転がり軸受ユニット組立図・部品 手描きにより，組立図と部品図の作図を行う
図の作図
組立図から各部品図の作成、CAD
操作の基礎
軸受箱・ウォーム軸の CAD による作図
カバー、ブッシュ、規格品の CAD による作図
組立図
CAD による組立図の作図
パンタグラフ形ねじ式ジャッキ
設計計算書の作成与えられた仕様のジャッキを設計する。
以降、設計計算書に基づいて CAD によりジャッキの作図を行う。
部品図の作成ベース・荷受台
スペーサ・ピン
ハンドルアーム・フック
ソケット・ブラケット
アーム・ステー
組立図の作成

時間

40
4
6
6
6
6

2
2
2
2
2
12
計 90
学業成績の評価方 課題提出物の完成度および 4 回の定期試験の結果より決定する。試験は機械製図の規格の全般にわ
法たった内容や設計に関する内容について出題する｡ 評価割合は課題提出物と試験結果を均等とし，授業態度を加味して評価する。
関連科目
設計製図 I・設計製図 III・機械設計法 I・機械設計法 II（ED）・材料力学 I・材料力学 II
教科書・副読本

教科書: 「機械製図（検定教科書）」 (実教出版)，副読本: 「機械設計 I（検定教科書）」 (実教出版)・
「機械設計 II（検定教科書）」 (実教出版)評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1与えられた機械の組立図 組立図に記載されている 組立図の断面図から実際 組立図の断面図から実際を正しく読み取ることが 各種記号や注釈，線種や の３次元形状を理解し，ス の３次元形状を理解できでき，実寸で組立図を作 線幅の意味を理解したり， ケッチを描くことができ ない｡
図することができる｡
調べたりすることができ る｡
る｡

2

読み取った組立図から製 読み取った組立図から製 組立図に含まれている部 組立図に含まれている部作図である部品図を実寸 作図である部品図を作図 品を３次元模型と比較し 品を抽出することができで正しく作図することが できるが，各種機械要素 ながらであれば抽出する ない｡
できる｡
については規定通りに作 ことができ，概要を作図図できていないものがあ できる｡
る｡

3

３次元モデルをシステム ３次元のソリッドモデル ２次元の形状モデルから ２次元の形状モデルから内で適切に組み立てるこ に加工を施すことができ， ３次元のソリッドモデル ３次元のソリッドモデルとができる｡ 組み立てら 部品をつくることができ をつくることができる｡ をつくることができないれたモデルに実際の機械 る｡ ３次元モデルを２次｡と同様の動作をさせるこ 元図面にすることができとができる｡
る｡

4

仕様を適切に理解し，自 自ら設計した機械を作図 与えられた条件に応じて 与えられた条件に応じてら設計した機械を正しい することができるが，仕 適切な数式を選択し、仕 適切な数式を選択するこ
寸法で作図することがで 様の理解に不足があり適 様を満足する機械を設計 とができない｡
きる｡
切な寸法となっていない することができる。
箇所がある｡

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
ロボット工学実習 I(Practice in Robotics I)

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

瀬山夏彦 (常勤)・喜多村拓 (常勤)・福田好一 (非常勤)・花城健治 (非常勤)

3

2

後期
4 時間

必修

授業の概要

産業用ロボットに組み込まれる動力の変速装置としてしばしば使われる遊星歯車変速装置を製作する．加工図面を見て，必要な工程を考え，必要な精度を満たす部品を製作し，組立・調整を行う．
最後に，製作した遊星歯車変速機が規定の性能を満たしているかどうかを確認するために実験を行い，報告書をまとめる．

授業の進め方はじめに，製作する装置の説明，及び実習についての座学と説明を行う．その後 4 人程度のグループに分かれて協力して部品製作と組立を行う．完成ご性能確認のための実験を行い，各自報告書をまとめる．

到達目標

1. 遊星歯車装置の仕組みを理解している．
2. 図面を読み取り，完成品の形状と機能を理解できる．
3. 工作の目的に応じて，どの工作機械を使用するべきか判断することができる．
4. 図面から加工の工程を考案できる．
5. 必要な精度を満たす製品を製作することができる．
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス、講義・演習
旋盤作業
フライス盤作業
CNC フライス盤作業
ワイヤー放電加工機作業
３ D プリンタ作業
手作業
組立
性能確認実験

目標
歯車装置の基礎，図面の読み方の復習，機械工作法の基礎知識，材料の基礎知識，NC プログラムの基礎，加工手順の考案についての講義・演習
遊星軸，出力軸，入力フランジ，キャリアスペーサの製作
ベースプレート，サイドプレートなどの製作
各プレートの穴あけ，仕上げ加工
キャリアプレートの製作
各種軸カラーの製作
各部調整，ねじ切りなど装置の組立・調整製作した装置の性能確認，報告書作成

時間
6

9
9
12
6
2
4
6
6
計 60
学業成績の評価方 製品を完成させ，かつ，提出物を全て提出することを必須とする．①出席状況および実習態度（20法％），②加工技能の習熟度（30 ％），③製作作品（30 ％），④提出物（20 ％）で評価する。具体的には、実習分野ごとに①〜④の項目について各 10 点満点として，上記の割合で重みをつけ評価点を算出する．授業全体の評価は評価点の平均によって行う．また正当な理由による欠席の場合，補習
を行う．
関連科目
ロボット工学概論及び実習・設計製図 I・機械工作法
教科書・副読本

その他: 実習のしおりを配布する

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

遊星歯車装置の機能と構 実習課題となっている歯 実習課題となっている歯 実習課題となっている歯造・特徴を理解しており， 車装置の機能と構造を理 車装置の構造について理 車装置の仕組みと構造を
それらに基づき実習課題 解しており，遊星歯車装 解している．
全く理解していない．
の装置の構造と機能述べ 置の特徴を述べることがることができる．実習課 できる．
題の装置について変速比など基本仕様を算出することができる．

2

組立図に基づき，他人の補 部品図に基づき，各要素の 部品図に基づき，各要素部 図面を全く理解できず，そ助を受けることなく完成 形状を正確に把握し，装置 品の形状を把握して製品 れらからの情報をもとに品の形状や構造を理解し， の各要素を製作すること を製作できる．また，組立 製品を製作することがで製品を正しく組立調整す ができる．また，完成品 図に基づいて製品を組み きない．このために製品ることができる．部品図 の形状を正しく理解して 立てることができる．た の製作のほとんどに他者に基づいて各要素の形状 各要素を組立て，組立図 だし，それらの作業の一 の補助が必要となり，自を理解し，装置内におけ 面通りの製品を仕上げる 部に他者の助言を必要と 立して製品を製作するこる機能を理解したうえで， ことができる．
する場合がある．
とができない．
その機能を満たす正しい形状の部品を製作することができる．

3

各種代表的工作機械の機 各種代表的工作機械の機 実習で使用する工作機械 工作の目的，目標を理解
能と特徴をよく理解して 能と特徴をよく理解して の機能と特徴を理解して しておらず，工作機械のいる．また製作する各部 いる．実習において各工 いる．
機能と特徴も理解してい品の構造と特徴を理解し 程の特徴に合わせて工作ない．このため適切な工ており，各工程について 機械を使用することがで作機械を選択することが適切な工作機械を自主的 きる．
できない．
に選択することができる．

4

実習で取り扱うすべての 大部分の部品について，設 比較的加工の容易な形状 設計図を見てもその部品部品について，設計図か 計図の形状を再現するた の部品について，設計図 を製作する方法を全く案
ら工場の設備や作業の動 めの加工方法を手順を考 から加工工程を考えるこ 出できない．
線などの制約条件も考慮 えることができる．
とができる．
して好適な加工工程を考えることができる．

5

標準的な到達レベルの項 右記の到達度に加え，図 加工精度の重要性を理解 加工精度を全く理解して目に加え，加工後の測定 面から必要な加工精度を している．また，実習で おらず，精度を意識した加を正しく行い，必要なら 読み取り，それに合わせ 使用する測定器を取り扱 工を行うことができない．
ば修正加工を行って確実 た仕上加工をすることが うことができる．
に図面通りの精度を実現 できる．
することができる．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
ロボット工学実験 I(Experiments in Robotics I)

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

奥平鎮正 (常勤)・呉民愛 (非常勤)・濱田悠嗣 (非常勤)・松井康平 (非常勤)

3

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

材料力学・材料学、計測工学、ロボット制御、電気回路の分野について、基礎的な実験を行い、その現象を記述した理論の確認を行う。

授業の進め方

１クラスを４班に分け、担当教員の指導のもと、ローテーションにより、班別実験を行う。実験実
施後は担当教員とのディスカッションを通して、実験結果をレポートにまとめることにより、実験した内容について理解を深め、第三者への報告能力を養う。

到達目標

1. 鋼の引張試験を行いその機械的特性について、２種類の鋼の衝撃試験を行いその靭性について、
および、種々の鋼、鋳鉄、合金鋼の熱処理、組織、機械的特性（硬さ）について実験を行いその関係について、実験結果を正しくまとめ、評価、考察できる。
2. 計測技術を理解できる。
3. ロボットの基本構造、基本制御方法を理解できる。
4. 電気電子回路の基礎と電気計測器の誤差を理解できる。
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス

目標
学習の目的、概要、注意事項の理解。レポートの書き方について学習する。

時間
2

テーマⅠ
材料力学・材料学実験①引張試験、②衝撃試験、③鋼、鋳鉄の組織と硬さ、④鋼の熱処理と硬さについて実験を行い、材料の機械的特性、および、その特性に及ぼす熱処
理と組織について理解を深める。
マイクロメータなどさまざまな計測機器の使い方を学習する。

12

ロボット制御の基礎であるモータ制御を学ぶとともに、センサを用いた、シーケンス制御やフィードバック制御について基礎的な理解を深める。
オームの法則、抵抗の直並列回路の性質、キルヒホッフの法則を理解するとともに、電気計測器の誤差が測定値に与える影響を体得する。
レポート作成指導を行う。

12

テーマⅡ
計測実験
テーマⅢ
ロボット制御実験
テーマⅣ
電気・電子工学実験
レポート作成指導

12

12

10
計 60
学業成績の評価方 全ての実験を行い、かつ、提出物を全て提出することを必須とする。出席状況および実験態度 30
法％、レポート 70 ％という比率により 100 点法で評価する。尚、正当な理由や、やむを得ない理由による欠席の場合は補講を行う。
関連科目
ロボット工学コースの科目全般
教科書・副読本

その他: 各実験室作成の指導書を使用
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1２種類の鋼の靭性、およ ２種類の鋼の靭性、およ ２種類の鋼の靭性、およ ２種類の鋼の靭性、および、種々の鋼、鋳鉄、合金 び、種々の鋼、鋳鉄、合金 び、種々の鋼、鋳鉄、合金 び、種々の鋼、鋳鉄、合金鋼の熱処理、組織、機械的 鋼の熱処理、組織、機械的 鋼の熱処理、組織、機械的 鋼の熱処理、組織、機械的特性（硬さ）を十分に理解 特性（硬さ）を理解し、実 特性（硬さ）を概ね理解し、 特性（硬さ）を理解しておし、実験結果を正しくまと 験結果を良好にまとめ、評 実験結果をまとめ、評価、 らず、実験結果をまとめ、め、評価、考察できる。 価、考察できる。
考察できる。
評価、考察することができない。

2

計測技術を十分に理解し、 計測技術を理解しており、 計測技術をおおむね理解 計測技術を理解しておら実験結果を正しくまとめ 実験結果をまとめること しており、実験結果をあ ず、実験結果をまとめる
ることができる。
ができる。
る程度まとめることがで ことができない。
きる。

3

ロボットの基本構造、基 ロボットの基本構造、基 ロボットの基本構造、基 ロボットの基本構造、基本制御方法を十分理解し、 本制御方法を理解し、実 本制御方法を概ね理解し、 本制御方法を理解してお実験結果を正しくまとめ 験結果を良好にまとめる 実験結果をまとめること らず、実験結果をまとめることができる。
ことができる。
ができる。
ることができない。

4

電気回路・電子回路の基礎 電気回路・電子回路の基礎 電気回路・電子回路の基礎 電気回路・電子回路の基礎を十分理解し、実験結果を を理解し、実験結果を良好 を概ね理解し、実験結果を を理解しておらず、実験結
正しくまとめることがで にまとめることができる。 まとめることができる。 果をまとめることができきる。
ない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

ゼミナール
(Seminar)

ロボット工学コース教員 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

高専教育の総まとめとしての卒業研究に着手するにあたり、その予備段階として各研究室に配属され、卒業研究への心構えを養う。

授業の進め方ガイダンスを行い、希望、調整に基づいて決定した研究室にて指導教員から直接指導を受けながらゼミナール形式で進行する。

到達目標

1. 卒業研究に備えた基本事項を修得し卒表研究に着手できる。
2. 研究力、応用力、専門知識の向上し卒業研究に着手できる。
学校教育目標との A (学習力) 総合的実践的技術者として、自主的・継続的に学習する能力を育成する。
関係
講義の内容
指導教員
奥平研
笠原研
田村研
源研
大貫研
鈴木（拓）研瀬山研
堀研
宮川研
山本（広）研喜多村研

テーマ
ロボットを駆動するための電気・電子・制御工学に関する基礎
ロボット制御に関する基礎ロボットを活用するための流体計測に関する基礎
低侵襲手術支援ロボットの開発
七宝焼き製作ロボットの設計・製作・制御と材料・加工・プログラミングの基礎
ロボットに用いる材料の強さや測定についての基礎
歯車と歯車機構の基礎と設計
災害時被災者探索ロボットに関する研究
英語数学，数値解析，弾性論の基礎
マイコンを利用したモータの駆動制御
三次元空間における物体の姿勢の基礎とロボットへの応用
計 60 時間

学業成績の評価方 絶対評価、出席状況３０％、取り組み７０％とする。
法
関連科目

ロボット工学コースの全科目

教科書・副読本

その他: 各指導教員の指示による
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

卒業研究に備えた基本事 卒業研究に備えた基本事 卒業研究に備えた基本事 卒業研究に備えた基本事
項を十分に修得し、卒業 項を概ね修得し、卒業研 項を最低限修得し、卒業 項を理解していなく、卒研究に着手できる。
究に着手できる。
研究に着手できる。
業研究に着手できない。

2

研究力、応用力、専門知識 研究力、応用力、専門知識 研究力、応用力、専門知識 研究力、応用力、専門知識を十分に向上し卒業研究 を概ね向上し卒業研究に を一部向上し卒業研究に の向上がみられず、卒業研に着手できる。
着手できる。
着手できる。
究に着手できない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
インターンシップ(Internship)

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

田中淳 (常勤)・堀滋樹 (常勤)・石川智浩 (常勤)・星善光 (常勤)

4

2

集中

選択

授業の概要

各コースの特色を持った実践的な「ものづくり」人材を育成するため、夏季休業中を中心に、５日
以上、企業や大学・研究所などで「業務体験」を行う。学校で学んだ内容を活用し、現場の技術者たちの仕事を観察・体験して、自らの能力向上と、勉学・進路の指針とする。マッチングを重視した事前・事後指導を行い、学生の企業選択・実習を支援する。

授業の進め方

説明会や企業探索、志望理由作成、実習、報告書作成・発表の順で進める。

到達目標

1. 所定の事前・事後指導に参加し、優秀な提出物を提出することができる。
2. インターンシップ先での実習により、仕事に対する理解を深めることができる。
3. どのような技術者になりたいのかを考え、実習先を選ぶことができる。
学校教育目標との B (コミュニケ−ション力) 総合的実践的技術者として、協働してものづくりに取り組んだり国際関係
社会で活躍したりするために、論理的に考え、適切に表現する能力を育成する。
C (人間性・社会性) 総合的実践的技術者として、産業界や地域社会、国際社会に貢献するために、豊かな教養をもち、技術者として社会との関わりを考える能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
１．インターンシップ説明会
インターンシップの説明会に参加し、インターンシップと手続きの流れを理解する。各インターンシップ事業に応じて、数回、実施される。
特別区・企業・大学等
２．インターンシップ申込書の インターンシップ申込書を完成させる。
作成
2-1 企業探索
掲示物や WEB サイトで企業を探索したり、比較する。
2-2 面談担当教員と面談し、アドバイスを受ける。
2-3 志望理由
志望理由を、教員の指導のもと、書き上げる。
３．説明会 (保険加入)
保険加入の説明を受け、理解して加入する。
４．インターンシップの諸注意 実習直前にインターンシップにおける注意を受け、礼儀・マナー等を考える。
５．学生による企業訪問・連絡 学生が事前に企業訪問して、インターンシップの初日についての打ち合わせを行う。遠方の場合は、電話・FAX・メール等を用いて打ち合わせる。
６．インターンシップ
実習先で、インターンシップを実施する。
５日（実働 30 時間）以上、実施する。
７．インターンシップ報告書の インターンシップ報告書を作成する。内容には企業秘密等を記載しないよ作成
うに考慮のうえ完成させる。
８．インターンシップ発表会
発表会に参加し、発表および質疑を行う。

時間
2

6
1
6
1
2
2
30
8

2
計 60
学業成績の評価方 ①事前・事後指導、② 5 日（実働 30 時間）以上の実習（インターンシップ）を総合的に見て「合・法否」で評価する。単位認定に必要な書類は、実習機関が発行する「インターンシップ証明書」、「インターンシップ報告書」および「指導記録簿」である。
関連科目
キャリアデザイン
教科書・副読本

その他: 学校側で用意する「インターンシップガイド」等を活用する。
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

所定の事前・事後指導に参加し、優秀な提出物を提出することができる。

所定の事前・事後指導に欠席がある。または、必要書類が期限内に提出されない。

2

インターンシップ先での実習により、仕事に対する理解を深めることができる。

仕事に対する理解ができない。

3

どのような技術者になりたいのかを考え、実習先を選ぶことができる。

どのような技術者になりたいのかを考えることができず、実習先を選ぶことができない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
応用数学 III(Applied Mathematics III)

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

中屋秀樹 (常勤)・小野智明 (常勤)・藤川卓也 (非
常勤)

4

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

３年までに学んできた数学を基礎として、複素変数の関数とその微分・積分について学習する。実変数から複素変数への拡張はきわめて自然である。複素変数の関数は広く工学の分野で応用される。特に流体力学系、制御工学、電気工学系で必要となる。

授業の進め方講義を中心とするが、理解を深めるための問題演習も行う。

到達目標

1. ①複素関数の意味およびその微分法を理解し、基本的な計算技術を修得すること。

学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
複素数の定義と複素平面および複 複素数および複素平面の定義と概念を理解すること。
素数の極形式ｎ乗根
複素数のｎ乗根の意味を理解し、その求め方を理解すること。
数列・級数・関数および正則関数 複素数による数列と級数および正則関数について理解する。
中間試験
定着度の確認コーシー・リーマンの方程式
コーシー・リーマンの方程式の定義と概念を理解すること。
基本的な正則関数
各種の正則関数の性質を学ぶこと。
複素変数関数の積分とコーシーの 複素変数による関数の積分法およびコーシーの定理の意味を理解すること。
定理
コーシーの積分表示
コーシーの積分表示の意味とその応用を習得し、具体的に積分計算ができること。
テーラー展開・ローラン展開
テーラー展開・ローラン展開の意味を理解し、具体的に計算できること。
中間試験
定着度の確認極と留数の定義および留数の求 極と留数の定義を理解し、実際に留数を計算できること。
め方
留数定理
留数定理の意味を理解し、基本的な計算技術を習得すること。
留数の応用
留数をいろいろな計算に応用する技術を学ぶ。

時間
6

6
2
1
6
9
4
6
4
1
6

5
4
計 60
学業成績の評価方 定期試験の得点と、授業態度・出席状況・課題等の提出状況から評価する。なお、定期試験と課題
法等の比率を４：１とする。
関連科目
教科書・副読本

教科書: 「基礎解析学 改訂版」矢野健太郎、石原繁 (裳華房)，その他: 応用数学Ⅱと同一テキス
トを使う
評価 (ルーブリック)

到達目標

1

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)複素関数の微分法、多価 コーシーリーマン方程式、 複素関数の微分法の意味 複素数の計算はできるが、関数に関する応用問題を 多価値関数の意味を理解 は理解できていないが、正 複素関数の微分法を理解解くことができる．
していて、必要な計算が 則関数の微分計算はでき していない。極形式を理できる．
る．
解していない．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
応用数学 II(Applied Mathematics II)

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

小野智明 (常勤)・村井宗二郎 (常勤)・矢吹康浩 (常勤)・杉江道男 (非常勤)

4

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

フーリエ級数は特に、波に関する現象を解析する上で特に重要な道具である。フーリエ級数の基本的な性質について論じる。また、制御工学などでよく用いられるラプラス変換にも言及し、定数係数線形微分方程式の解法への応用などを論じる。

授業の進め方講義を中心とするが、理解を深めるための問題演習も行う。

到達目標

1. フーリエ級数の意味およびその性質を理解し、基本的な計算技術を修得できる。
2. ラプラス変換の意味およびその性質を理解し、基本的な計算技術を修得できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
フーリエ級数
ラプラス変換ラプラス変換の性質
ラプラス逆変換と逆変換の公式
定数係数線形微分方程式の解法

目標
フーリエ級数の定義と概念を理解すること。
ラプラス変換の定義と概念を理解すること。
ラプラス変換のいくつかの性質を理解すること。
ラプラス逆変換の意味を理解し、その技法を習得すること
定数係数線形微分方程式への応用を修得すること。

時間
12
5
5
4
4
計 30
学業成績の評価方 定期試験の得点と、授業態度・出席状況・課題等の提出状況から評価する。なお、定期試験と課題
法等の比率を４：１とする。
関連科目
教科書・副読本

教科書: 「基礎解析学

改訂版」矢野健太郎、石原繁 (裳華房)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

一般の周期の関数のフー フーリエ級数の意味およ フーリエ級数の性質の理 フーリエ級数の意味およリエ級数展開ができる。 びその性質の理解はほぼ 解は不十分であるが、周期 びその性質を理解できず、できていて、周期 2π の簡 2π の矩形関数などの簡単 基本的な計算技術を修得
単な関数のフーリエ級数 な関数のフーリエ級数展 できない。
展開ができる。
開はできる。

2

一般的な関数のラプラス ラプラス変換の各種の性 ラプラス変換の各種の性 基本的な関数のラプラス変換・逆変換ができ、それ 質を用いて、簡単な関数の 質を用いて、変換をするこ 変換および逆変換が出来
らを利用して定数係数微 変換・逆変換をすることが とは十分ではないが、簡単 ない。
分方程式を解くことがで できる。
な変換・逆変換はできる。
きる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

応用物理 II(Applied Physics II)

吉田健一 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

低学年で学んだ物理や数学を基礎に、微分、積分、微分方程式を用いて力学を学ぶ。

授業の進め方

授業は物理実験室で開講し、数名 1 組の班で学習する。

到達目標

1. 空気抵抗、単振動、回転体の運動を理解できる。

学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
１．ガイダンス・復習
２．物体の運動

3．空気抵抗4．単振動
5．角運動量・重心など
6．慣性モーメント
7．回転体の運動

目標
ガイダンスと、授業で使用する物理数学を復習する。
微分、積分、ベクトルなど物理に使用する数学を理解し、投げ上げ運動、
自由落下を、微分方程式を解いて理解する。
空気抵抗のある物体の運動について、運動方程式と変数分離の微分方程式
を解いて理解する。
バネの単振動に関して、運動方程式と微分方程式を解いて理解する。
外積と内積、角運動量、重心とモーメントについて学ぶ。
慣性モーメントと重心や角運動量との関係について学ぶ。
回転体の運動方程式を解き、慣性モーメントを考えた回転体の運動を理解
する。

時間
2
2

12
14
6
18
6

計 60
学業成績の評価方 4 名 1 組の班で授業に取り組む。 評価は期末に行なう試験の配点を 40 ％とする。これに加え授業法
中に出題する問題の正解点数、課題回答点、出席点、他者評価点、授業中の態度を合わせて配点の60 % とする。授業中の態度点は個人単位で加点する。 欠席、遅刻は個人への減点項目とする。
関連科目

微分積分・解析学基礎・物理 I・物理 II

教科書・副読本

教科書: 「物理学基礎 第 4 版」原 康夫 (学術図書出版社)，副読本: 「高専の物理問題集 第 3版」田中 冨士男編著、大多喜 重明、岡田 克彦、大古殿 秀穂、工藤 康紀 著 (森北出版)
評価 (ルーブリック)

到達目標

1

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)空気抵抗、単振動、回転体 空気抵抗、単振動、回転体 空気抵抗、単振動、回転体 空気抵抗、単振動、回転体の応用問題が解ける。
の基礎問題が解ける。
の基礎的内容を理解して の基礎的内容を理解して
いる。
いない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

数値解析 I(Numerical Analysis I)

永野隆敏 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

ロボットなど複雑な形状、構造を設計、解析するためには、数値計算の手法が必要となる。本講義
では、数値計算の基礎となるプログラミングの知識と基礎的な数値計算手法について学ぶ。

授業の進め方

前半は、プログラミングの基礎知識に関する講義・演習（主に、アルゴリズム）と平行して、パソコンによるプログラミング演習（VBA）を行う。後半は、初歩の数値解析について講義を行い、あわせてプログラミング演習を行う。

到達目標

1. フローチャートを用いた演習を通じ、アルゴリズムを理解できる
2. 演習を通じＶＢＡの文法を理解し、プログラムを記述することができる
3. 数値解析の考え方、誤差について理解できる
4. 数値積分の数値解析手法を理解し、プログラムを記述することができる
5. 線形方程式の数値解析手法を理解し、プログラムを記述することができる
6. プログラム課題を正しくフローチャート、プログラムで記述し、その内容を説明できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
0. ガイダンス
シラバスの確認を行い、授業概要、進め方、到達目標などについて理解する
1. アルゴリズムとフローチャート アルゴリズムについて理解を深める
フローチャートを用いた記述方法を理解する
構造化プログラミングの概念を理解する
基本三構造を理解する
2.VBA の基本
オブジェクト指向を理解する
変数の概念を理解する
変数、変数型宣言、代入文によるプログラミングを行えるようになる
繰り返し文によるプログラミングを行えるようになる
条件判断文によるプログラミングを行えるようになる
3. 数値計算と誤差
数値解析の概念と誤差について理解する
4. 数値積分
区分求積法、台形公式、シンプソン法のアルゴリズムを理解する
数値積分のプログラミングを行えるようになる
5. 非線形方程式の解法
ニュートン法、区間縮小法、はさみうち法のアルゴリズムを理解する
非線形方程式のプログラミングを行えるようになる
中間試験、期末試験の返却および 中間試験、期末試験の返却および解説を実施する
解説

時間
1
5

6

1
8
7
2

計 30
学業成績の評価方 基本２回の定期試験とプログラム課題・提出物で評価を行う。定期試験とプログラム課題・提出物
法の評価の割合は 1：1 とする。ただし、プログラム課題、提出物に関しては、口頭試問等による理解度の確認も含めて評価を行う。また、規定プログラム課題の早期解決者や、より高度な課題の解決者には、規定プログラム課題・提出物の 50 ％を上限に加点を行い評価する。
関連科目

数値解析 II・情報処理 II・工業力学・材料力学 I・材料力学 II・材料力学 III・機械力学 I・機械力
学 II・熱力学 I・熱力学 II・流体工学 I・流体工学 II

教科書・副読本

その他: 独自テキスト

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1与えられた数値解析の課 与えられた数値解析の課 簡単な課題について、正 基本三構造を知っており、題について、正しい値を 題について、正しい値を しい値を導けるフローチ フローチャートの記号、書導けるのフローチャート 導けるフローチャートが ャートが書ける。
き方、トレースはできるが書けそれぞれの方法に 書ける。
が、内容が理解できない。
沿ってアルゴリズムの内または、課題について、正容を説明できる。
しい値を導けるフローチ
ャートが書けない。

2

与えられた数値解析の課 与えられた数値解析の課 与えられた簡単な課題に 入力、演算、出力に関す題について、自分でアル 題について、自分でアル ついて、自分でアルゴリ る VBA の文法を知っていゴリズムを考え、VBA で ゴリズムを考え、VBA で ズムを考え、VBA でプラ て、与えられた課題についプラグラムが正しく記述 プラグラムが正しく記述 グラムが正しく記述でき、 て、フローチャートがあれ
でき、正しい値が算出で でき、正しい値が算出で 正しい値が算出できる。 ば、VBA でプラグラムがきる。また、それぞれの きる。
正しく記述でき、正しい値
方法に沿ってアルゴリズが算出できる。
ムの内容を説明できる。

3

誤差の種類を知っており、 誤差の種類を知っており、 誤差の種類を知っており、 誤差の種類を知っている。
説明ができ、それらの違 説明ができ、それらの違 その説明、それらの違い、い、取り扱いの説明ができ い、取り扱いの説明がで 取り扱い説明のいずれしる。また、限界誤差の算出 きる。
か１つ以上できる。
ができる。

4

区分求積法、および、台 区分求積法、および、台 区分求積法、および、台 区分求積法、および、台形公式またはシンプソン 形公式またはシンプソン 形公式またはシンプソン 形公式またはシンプソンの公式のフローチャート、 の公式のフローチャート、 の公式のフローチャート、 の公式のの違いを説明でVBA によるプログラミン VBA によるプログラミン VBA によるプログラミ きる。
グが正しく記述し、専門 グが正しく記述し、正しく ングが正しく記述できる。
用語を用い明瞭に正しく 説明ができる。また、各方 また、各方法の違いを説明
説明ができる。また、各 法の違いを説明できる。 できる。
方法の違いを説明できる。

5

ニュートン法、および、は ニュートン法、および、は ニュートン法、および、は ニュートン法、および、はさみうち法または二分法 さみうち法または二分法 さみうち法または二分法 さみうち法または二分法のフローチャート、VBA のフローチャート、VBA のフローチャート、VBA のの違いを説明できる。
によるプログラミングが によるプログラミングが によるプログラミングが正しく記述し、専門用語 正しく記述し、その正しく 正しく記述できる。また、を用い明瞭に正しく説明 説明ができる。また、各方 各方法の違いを説明できができる。また、各方法 法の違いを説明できる。 る。
の違いを説明できる。

6

プログラミング課題を提 プログラミング課題を提 プログラミング課題を提 プログラミング課題を提示されて、直ちに、フロー 示されて後、期限内にフ 示されて後、最終提出締 示されて後、最終提出締切
チャート、プログラミン ローチャート、プログラ 切り前にフローチャート、 り前までにフローチャー
グを正しく記述したもの ミングを正しく記述した プログラミングを正しく ト、プログラミングを正を提出できる。また、そ ものを提出できる。また、 記述したものを提出でき しく記述したものを提出
れらを専門用語を用い明 それらを専門用語を用い る。また、それらを専門 できなかった。また、そ瞭に正しく説明できる。 明瞭に正しく説明できる。 用語を用い明瞭に正しく れらを専門用語を用い明説明できる。
瞭に正しく説明できなかった。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

材料力学 II(Material Mechanics II)

宮川睦巳 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

機械や構造物に使用される部材の材質や寸法は安全性と経済性の観点から決定される．そのためには，部材内部に生じる応力とひずみを明らかにすることが必要となり，機械や構造物の設計に不可欠な学問である．４年次では３年次に引き続き，ねじり，組合せ応力，座屈，ひずみエネルギーについて，基礎的な諸問題を通じて，基礎力と応用力を養う．

授業の進め方教科書を使った講義を中心に行う．また，理解を深めるために演習を取り入れる．

到達目標

1. ねじりモーメント（トルク）と断面二次極モーメントについて理解し，計算できる．
2. 組合せ応力における応力とひずみの関係について理解し，計算できる．
3. ひずみエネルギーの取り扱いについて理解し，計算できる．
4. 座屈について理解し，計算できる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
３年次のまとめ
ねじり
組合せ応力

ひずみエネルギー
座屈目標
材料力学Ⅰの復習による基礎知識を学ぶ
軸に作用する外力と応力の関係について学ぶ
軸に発生する変形，ねじり角とねじり応力の関係を学ぶ
組合わせ応力とモールの応力円（斜断面に生じる応力）を学ぶ
組合わせ応力とモールの応力円（任意の平面応力状態）を学ぶ
組合わせ応力における応力とひずみの関係を学ぶ
弾性係数間の関係について学ぶ
ひずみエネルギー（単純引張、圧縮および単純せん断）を学ぶ
カスティリアノの定理を学ぶ
マクスウェルの定理を学ぶ
偏心軸圧縮荷重を受ける短柱を学ぶ
長柱の座屈と限界荷重を学ぶ

時間
2
4

10

8
6

計 30
学業成績の評価方 合計２回の定期試験および授業中に実施する小テストおよび課題から総合的に判断する．定期試験
法の点数および小テストと課題の評価の比率は８：２とする．
関連科目

・ロボット工学実験 I・ロ
材料力学 I・材料力学 III・工業力学・機械設計法 I・機械設計法 II（ED）
ボット工学実験 II

教科書・副読本

教科書: 「材料力学 第３版 新装版」黒木剛司郎 友田陽 (森北出版)，その他: 材料力学Ⅰで用いた教科書を用いる．
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

「知識」と「理解」を応用 基本的な問題について次 以 下 の 項 目 に つ い て 知 ねじりに関する基礎知識
した計算、および設計がで の計算ができる．①ねじ 識を得ている．①ねじり を得ていない．
きる．
りモーメントからねじり モーメント，②ねじり角，応力，②ねじりモーメン ③断面二次極モーメント，
トからねじり角．
④ねじり剛性．

2「知識」と「理解」を応用 基本的な問題について次 組み合わせ応力について 組み合わせ応力についてした計算、および設計がで の計算ができる．①斜断 知識を得ている．
の基礎知識を得ていない．
きる．
面面に生じる応力の算出，②モールの応力円．

3「知識」と「理解」を応用 基本的な問題について次 以下の項目について知識 ひずみエネルギーについした計算、および設計がで の計算ができる．①カス を得ている．①ひずみエ て基礎知識を得ていない．
きる．
テリアノの定理を用いた ネルギー，②カステリア
計算，②マクスウェルの ノの定理
定理を用いた問題．

4「知識」と「理解」を応用 基本的な問題について次 長柱の座屈について知識 座屈について基礎知識をした計算、および設計がで の計算ができる．①長柱 を得ている．
得ていない．
きる．
の座屈の計算，②偏心軸
圧縮荷重の問題，③柱の実験公式を用いた問題．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

機械設計法 II（ED）(Machine Design II (ED))

鈴木拓雄 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

機械装置を設計するには、力学・電気・工作法などの幅広い分野の理解に加えて、装置を構成する
様々な機械要素の用途や原理の知識が必要である。本講義では、これまでに様々な科目で学んできた計算方法が、実際の機械を設計する際にどのように適用されているのかを学習し、機械設計の考え方を身につける。

授業の進め方教科書を使った講義を中心とし、理解を深めるためのプリント配布や映写を行う。

到達目標

1. ３年次までに学習した力学の知識を応用して、設計に必要な基礎計算ができる
2. 基礎的な機械要素の種類や用途を理解し、装置を構想することができる
3. 仕様を満たす機械装置を設計できる
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
機械設計の基礎目標

時間(1) 機械設計の概要(2) 強度計算の基礎

22(1) 軸の基礎(2) 軸の設計(3) キーとピン(4) 軸継手

6844(1) リンク機構(2) カム機構26(1) ベルトによる伝動(2) チェーンによる伝動

64(1) ブレーキ(2) ばね4
4

軸とその部品

リンクとカム

巻掛け伝動装置

ブレーキおよびばね

エンジニアリングデザイン
製品開発時に必要となるアイデアの出し方の手法について学ぶ8
計 60
学業成績の評価方 4 回の定期試験の得点（７割）、課題提出（３割）とし，エンジニアリングデザインでの状況と授業法
への取り組み姿勢を加味して評価する。
関連科目

機械設計法 I・工業力学・材料力学 I・材料力学 II・機構学

教科書・副読本

教科書: 「機械設計 I（検定教科書）」 (実教出版)・「機械設計 II（検定教科書）」 (実教出版)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

機械設計に用いられてい 機械設計に用いられてい 力、応力、仕事、仕事率の関 力、応力、仕事、仕事率のる数式に含まれる各種物 る数式に含まれる各種物 係を正しく理解して強度 関係を正しく理解してい理量の次元解析を行うこ 理量の意義を理解してい を検討することができる。 ない｡
ことができ、算出しよう る。
とする物理量について深く理解している。

2

要求された仕様に応じて， 機械を構成する各種の機 機械を構成する各種の機 機械を構成する各種の機実現可能な機械装置の概 構、機械要素、装置に関し 構、機械要素、装置の名 構、機械要素、装置の名要を提示することができ て長所や短所を説明する 称・役割・用途に関して部 称・役割・用途に関して説る｡
ことができる｡
分的な説明をすることが 明することができない｡
できる。

3

要求された仕様を適切に 機械の寸法や選定した規 基準強さのとり方には引 許容応力と基準強さの関満足する機械の寸法を算 格品は要求を満足するが， 張強さ，降伏点・耐力，疲 係を説明できない｡
出したり、適切な規格品 強度などが過大となり設 労限度があることを説明を選定したりしながら機 計としては適切さに欠け できる｡ 安全率を説明で械や装置を設計すること ることがある｡
きる｡
ができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

流体工学 I(Fluid Mechanics I)

田村恵万 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

私たちのまわりを見渡すと、空気や水などの「流体」と総称される物質で満ちており、私たちは流体の中で暮らしている。第１・２・３学年の「物理Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ」で学んだことをもとにして、流れのさまざまな現象を理解する上で流体工学は重要である。ここでは流体の物理的な性質や基礎式について理解する。

授業の進め方

教科書および配布するプリントを使った講義が中心となるが、理解を深めるための小テスト・問題
演習・課題なども適宜行う。

到達目標

1. 流体の物理的性質について理解できる
2. 流れの基礎式を利用して､ 流体の基本的問題に対する解を求めることができる
3. 基礎的な流れの現象について理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
流体の物理的性質 1
流体の物理的性質 2
流体の静力学 1
流体の静力学 2
壁面に及ぼす流体の力 1
壁面に及ぼす流体の力 2
演習
壁面に及ぼす流体の力 3
流体の運動 1
流体の運動 2流体の運動 3
流体の運動 4
流体の運動 5
運動量の法則目標
流体とは何か、身近な流体の現象について理解する。
流体の性質を示す物理量の定義とその単位（密度、比重、粘度、動粘度、圧縮率）について理解する。
圧縮性と粘性（ニュートンの法則、ニュートン流体と非ニュートン流体）について理解する。
流体の圧力の種類（ゲージ圧力、絶対圧力）、圧力の性質を利用した例（パスカルの原理）について理解する。
マノメータを用いて圧力が測定できることについて理解する。
平面に及ぼす全圧力について理解する。
平面に及ぼす圧力中心について理解する。
問題を解くことにより理解度を評価し、解説により理解力を向上させる。
浮力について理解する。
流れの状態（定常流と非定常流、一様流と非一様流）について理解する。
連続の式について理解する。
エネルギ保存則とベルヌーイの定理を理解する。
ピトー管を用いた流速の測定原理について理解する。
絞りを用いた流量の測定原理について理解する。
運動量の法則について理解する。

時間
2
2

2
2

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30
学業成績の評価方 2 回の定期試験の得点（80 ％）と小テストや問題演習の得点・課題の提出とその内容など（20 ％）法により総合的に評価する。
関連科目
物理 I・物理 II・物理 III・基礎数学 I・基礎数学 II・微分積分・解析学基礎・数値解析 I・熱力学
I・熱力学 II・流体工学 II・ロボット工学実験 II・メカトロニクス III、第 2 学年以降のコース内機械工学系科目教科書・副読本 教科書: 「図解はじめての流体力学」田村 恵万 (科学図書出版)
評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

流体の物理的性質につい 流体の物理的性質につい 流体の物理的性質の一部 流体の物理的性質を理解て十分に理解し、正しく て概ね理解できる。
を理解し、説明できる。 していなく、説明するこ説明できる。
とができない。

2

流れの基礎式を十分に理 流れの基礎式を概ね理解 流れの基礎式の一部を理 流れの基礎式を理解して解し、流体の基本的問題 し、流体の基本的問題に 解し、流体の基本的問題 いなく、流体の基本的問に対する解を正しく求め 対する解を求めることが に対する解を一部求める 題に対する解を求めるこることができる。
できる。
ことができる。
とができない。

3

基礎的な流れの現象につ 基礎的な流れの現象につ 基礎的な流れの現象につ 基礎的な流れの現象理解
いて十分に理解し、正し いて概ね理解できる。
いて一部を理解し、説明 していなく、説明するこく説明できる。
できる。
とができない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

熱力学 I
(Thermodynamics I)

鄭宗秀 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

熱力学は熱（エネルギ）に関する形態変化と移動に関する知識と利用方法を体系化した学問であり、その基礎知識は、日常生活と融和する生きた学問といえる。この授業では、未来社会を支える技術
産業に従事する上で必要不可欠となる熱力学の基礎的な知識を学び、基礎力と応用力を養う。

授業の進め方講義を中心とするが、理解を深めるための問題演習や小テストを適宜行う。

到達目標

1. 熱、エネルギ、仕事の意味とそれらの間の定量的な関係を理解できる
2. 気体の状態方程式について理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
熱力学の基礎 1
熱力学の基礎 2
熱力学の基礎 3
熱力学の基礎 4
熱力学の第１法則 1
熱力学の第１法則 2演習
熱力学の第１法則 3
熱力学の第１法則 4
熱力学の第１法則 5
理想気体の性質 1
理想気体の性質 2理想気体の性質 3
理想気体の性質 4

目標
熱力学とは何か、熱力学の工学事例について理解する。
温度と熱について理解する。
熱量と比熱について理解する。
熱力学で扱う物理量と単位について理解する。
系と状態量について理解する。
熱と仕事について理解する。
熱力学の第 1 法則について理解する。
問題を解き理解度を評価し、解説により理解力を向上させる。
内部エネルギについて理解する。
エンタルピについて理解する。
p-V 線図について理解する。
理想気体とボイルの法則・シャルルの法則について理解する。
理想流体の状態式について理解する。
定圧比熱と定積比熱について理解する。
絶対仕事と工学仕事について理解する。

時間
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30
学業成績の評価方 定期試験の結果（80 ％）と課題などの提出状況とその内容（20 % ）により評価を行う。また、学法
習意欲と学習態度により減点を行う場合がある。
関連科目

物理 I・物理 II・物理 III・基礎数学 I・基礎数学 II・微分積分・工業力学・流体工学 I・流体工学
II・熱力学 II・ロボット工学実験 II 、第 2 学年以降のコース内機械工学系科目

教科書・副読本

参考書: 「JSME テキストシリーズ

熱力学」日本機械学会 (日本機械学会)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

状態量と移動量の区別を 状態量と移動量の区別を 状態量と移動量の区別と 状態量と移動量の区別と完全に理解し、各エネル ある程度理解し、各エネ 各エネルギーの変換関係 各エネルギーの変換関係
ギーの変換関係を定量的 ルギーの変換関係を定量 の理解が浅い。
を理解していない。
に評価できる。
的に評価できる。

2

理想気体の状態方程式を 理想気体の状態方程式を 理想気体の状態方程式を 理想気体の状態方程式と明確に理解し、各状態量 明確に理解し、各状態量 ある程度理解し、各状態 各状態量の状態変化に対の状態変化に対する定量 の状態変化に対する定量 量の状態変化に対する理 する定量的な関係を理解的な関係を明確に説明で 的な関係をある程度説明 解が浅い。
していない。
きる。
できる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

機構学
(Mechanism of Machinery)

鈴木拓雄 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

機械に目的とする動きをさせるためには機械要素を組み合わせて「からくり」を構成する必要がある。このからくりのことを「機構」と呼ぶ。機構学とは、機械にとって最も理想的な動きをさせる機構を選び出す学問である。本科目は、従来の機構を学ぶことを通して、新しい機構や機械への創造心を養うことを目的とする。

授業の進め方講義を中心とし、理解を深めるための動画の映写や演習問題を行う。

到達目標

1. 機構の種類と実用例を理解できる
2. 機構解析を理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
機構とは何か
機構学における基礎用語
平面リンク機構の種類と特徴

機構の解析

多自由度機構目標
授業の進め方の理解機構の意味と概念の理解
機械と機構の理解
基礎と対偶の理解
機構の自由度の理解
４節リンク・回転機構の理解
グラスホフの定理の理解
平行リンク機構の理解
平面機構の自由度の理解機構の解析とは瞬間中心の定理・数・位置の理解
変位解析と速度解析
仮想仕事の原理を利用した機構解析の理解
機構の縮退
機構干渉

時間
2
2
6

8

10

2

計 30
学業成績の評価方 ２回の定期試験の得点を７割、課題提出や小テストを３割、さらに授業の出席状況ならびに取り組法
み姿勢によって評価する。
関連科目

工業力学・機械設計法 I・機械設計法 II（ED）
・ロボット工学 II

教科書・副読本

教科書: 「ロボット機構学」鈴森康一 (コロナ社)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1４節リンク機構を理解で 対偶の自由度と拘束され 対偶の種類を理解してお 機素と対偶の役割を説明
き，さらに４節回転リン ている自由度の関係を理 り，それぞれの種類の自 できない｡ ２次元や３次ク機構，スライダクラン 解しており、機構の自由度 由度を説明できる｡ 図を 元空間内において拘束さク機構，両スライダクラ を説明することができる。 用いて対偶の自由度を推 れていない機素の自由度
ンク機構，スライダてこ定できる｡ ２次元や３次 を説明できない｡
機構を区別できる｡ グラ
元空間内において拘束さスホフの定理や機構の交れていない機素の自由度
代を理解できる｡
を説明できる｡

2

多自由度機構の機構解析 機構の速度解析を行うこ 機構の位置解析を行うこ 機構解析とは，具体的にができ、作用荷重に応じ とができる｡ 特定の機構 とができる｡ 瞬間中心に 何を解析する作業である
たモーターの選定や、モー における瞬間中心の位置 ついて理解しており，特 のかを説明できない｡ 瞬ターの能力に応じた荷重 を説明することができる 定の機構における瞬間中 間中心を説明できない｡
制限を設定できる。瞬間 ｡
心の数を説明することが中心を利用した機構解析
できる｡
ができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

機械力学 I(Mechanical Dynamics I)

岸祐介 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

近年，機械が高速化，高精度化すると機械振動は機械の性能低下につながる．このような振動を防止し，問題を解決することも振動を学ぶ一つの目的となっている．そこで機械力学Ⅰでは機械振動学の基礎理論について学ぶ．初歩的な知識から出発して，多くの身近な題材を例題とした振動の基礎を学ぶ．

授業の進め方教科書を使った講義を中心に行う．また，理解を深めるために演習を取り入れる．

到達目標

1. １自由度系の自由振動と強制振動を理解し，計算できる．
2. 振動の防止（振動の絶縁）を理解し，計算できる．
3. ラプラス変換による振動計算ができる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
総論
１自由度系の振動
振動の防止
ラプラス変換による振動計算
まとめ

目標
振動問題を解く上での基礎事項を学ぶ
１自由度系（減衰なし／あり）を学ぶ
衝撃入力を受ける１自由度系を学ぶ
力入力／変位入力を受ける１自由度系の強制振動を学ぶ
振動絶縁、基礎絶縁について学ぶ
ラプラス変換を用いた１自由度系の振動の解法について学ぶ
演習問題を解き，復習を行う

時間
2
14

6
4
4
計 30
学業成績の評価方 合計２回の定期試験および授業中に出される課題から総合的に判断する．定期試験の点数および課法
題の評価の比率は８：２とする．
・ロボット工学実験 II
関連科目
機械力学 II・工業力学・機械設計法 I・機械設計法 II（ED）
教科書・副読本

教科書: 「機械力学（増補）」青木繁 (コロナ社)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

「知識」と「理解」を応用 線形１自由度系の強制振 線形１自由度の自由振動 線形１自由度系の自由振して，振動を考慮した設計 動の運動方程式を立てる に対する運動方程式の解 動に対する運動方程式をができる．
ことができ，その理論解 き方を理解し、減衰比や 立てることができない．
を求めることができる． 固有振動数の求め方を理 また，その解き方の知識解している．
を有していない．

2「知識」と「理解」を応用 振動の防止（振動の絶縁） 振動の防止（振動の絶縁） 振動の防止（振動の絶縁）して，振動を考慮した設計 を理解し，計算できる． についての知識を得てい を理解していない．
ができる．
る．

3

「知識」と「理解」を応用 ラプラス変換による振動 ラプラス変換による振動 ラプラス変換を理解してして，振動を考慮した設計 計算ができる．
計算の知識を得ている． いない．
ができる．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

ロボット工学 I(Robotics I)

源雅彦 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

作業型ロボット（産業ロボット）あるいは走行型ロボット（搬送ロボット、歩行ロボット）の基本的概念を理解するために、「ロボット構成要素（センサ、アクチュエータ、機構）」、「運動学」に関する基礎知識を習得する必要がある。分かりやすい実例をもとに理論の解説を進めるが、基礎的な例
題を学生自らに解かせることにより習得すべき理論の理解を、いっそう深めるよう講義を進める。

授業の進め方配布資料に基づき、基本理論に関する講義を進めるが、理論の理解を深めるために、基礎的な問題演習（小テスト）を適時実施する。

到達目標

1. ロボットを構成する｢ 機構｣ ，｢ センサ｣ ，｢ アクチュエータ｣ に関する基本構造や特性を理解できる．
2. ロボットの力の伝達機構に関する特性を理解できる．
3. ロボットアームにおける座標系と同次変換行列，リンクパラメータの概念について理解できる．
4. ロボット機構における座標変換や運動学について基礎的な理論が理解できる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
事例紹介
ロボット構成要素

順運動学

目標
シラバスを理解させる。社会におけるロボットの役割などについて理解させる。
産業ロボット導入の意義、関連法規や基本的な動作原理について理解させる。
1. ロボットで用いられる代表的センサについて原理と特性について理解させる。
2. ロボットで用いられる代表的アクチュエータの原理と特性について理解させる。
3. ロボットで用いられる代表的運動伝達機構の原理と力学特性について理解させる。
1. ロボットアームにおける座標系と同次変換行列の概念について理解させる。
2.DH（Denavit Hertenberg）記法について理解させる。
3.DH パラメータを用いた運動学計算について理解させる。

時間
2

2
4
4
4
4

4
6
計 30
「授業態度」の成績を、5：4：1 で評
学業成績の評価方 ｢ 定期試験｣ と｢ 授業中に実施する問題演習（小テスト）｣ ，法価する。定期試験は期末試験のみ実施する。また成績不振者には追試験あるいは追加課題を課す場
合がある。
関連科目
ロボット工学概論及び実習・メカトロニクス I
教科書・副読本

その他: プリントを配布
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

ロボットを構成する｢ 機 ロボットを構成する｢ 機 ロボットを構成する｢ 機 ロボットを構成する｢ 機構｣ ，｢ センサ｣ ，｢ アク 構｣ ，｢ センサ｣ ，｢ ア 構｣ ，｢ センサ｣ ，｢ アク 構｣ ，｢ センサ｣ ，｢ アクチュエータ｣ に関する基 クチュエータ｣ に関する チュエータ｣ に関する基 チュエータ｣ に関する基
本構造や特性を十分理解 基本構造や特性を理解で 本構造や特性を概ね理解 本構造や特性を理解でき
できる．
きる．
できる．
ない．

2

ロボットの力の伝達機構 ロボットの力の伝達機構 ロボットの力の伝達機構 ロボットの力の伝達機構に関する特性を十分理解 に関する特性を理解でき に関する特性を概ね理解 に関する特性を理解でき
できる．
る．
できる．
ない．

3

ロボットアームにおける ロボットアームにおける ロボットアームにおける ロボットアームにおける座標系と同次変換行列，リ 座標系と同次変換行列，リ 座標系と同次変換行列，リ 座標系と同次変換行列，リンクパラメータの概念に ンクパラメータの概念に ンクパラメータの概念に ンクパラメータの概念について十分理解できる． ついて理解できる．
ついて概ね理解できる． ついての理解できない．

4

ロボット機構における座 ロボット機構における座 ロボット機構における座 ロボット機構における座標変換や運動学について 標変換や運動学について 標変換や運動学について 標変換や運動学について
基礎的な理論が十分理解 基礎的な理論が理解でき 基礎的な理論が概ね理解 基礎的な理論が理解でき
できる．
る．
できる．
ない．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

設計製図 III(Design & Drafting III)

根本良三 (非常勤)・横山俊幸 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

3

通年
3 時間

必修

授業の概要

平歯車、軸受、軸、ネジ等の機械要素から構成される歯車減速機を設計する。構想図をスケッチにより作成し、これに基づいて組立図・部品図を CAD により完成させる。実技能力の向上を図る。

授業の進め方

各人に与えられた条件のもとに二軸三段の平歯車減速装置を設計する。図面に対する理解を深める。また、中間および期末テストを実施し、各機械要素に対する理解度の確認をする。

到達目標

1. 同軸二段標準平歯車減速装置を設計できる
2. 設計した同軸二段標準平歯車減速装置の部品図・組立図を CAD により作成・出力できる
3. 装置全体について、強度を低下させること無く、小型・軽量化できる方法について知っている。
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
二軸三段平歯車減速装置の設計
歯車工学概論モジュールと歯数
軸と軸受
玉軸受の計算歯車の強度計算
歯車箱
歯車各部の寸法
設計書の作成構想図 (概略図) の作成
組立図と部品 (製作) 図の作成
組立図と部品表の作成、CAD
組立図と設計書の見直し
部品製作図、CAD
歯車箱 (上) 、CAD
歯車箱 (下) 、CAD
入出力軸、CAD
入出力側歯車、CAD
軸受ふた、CAD
軸受台、CAD
カラー・オイルゲージなど小物

目標
速度伝達率と中心距離の設計
軸と軸受の設計
玉軸受の設計歯の曲げ強さと歯面強さの設計
歯車箱・蓋・締結用ねじの設計
歯車と各部の諸元の決定
設計計算の結果から設計書を作成
以上の結果から構想図をスケッチにより作成

時間
30

CAD により組立図を作成する。
設計の全体的な整合性について考察する。

60

歯車箱 (上) の部品製作図の作成
歯車箱 (下) の部品製作図の作成
入出力軸の部品製作図の作成
入出力側歯車の部品製作図の作成
軸受ふたの部品製作図の作成
軸受台の部品製作図の作成
CAD により他の部品製作図の作成

計 90
学業成績の評価方 課題提出物の完成度 (最重要)、授業態度、および前期に実施する 2 回の筆記試験の結果より決定す法る。成績不良者に対する追試は行わない。
関連科目

機械工作法・設計製図 I・設計製図 II・機械設計法 I・応用ロボット工学（ED)

教科書・副読本

教科書: 「機械設計 I（検定教科書）」 (実教出版)・「機械設計 II（検定教科書）」 (実教出版)・「機械製図（検定教科書）」 (実教出版)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

要求性能を満たし、装置 標準平歯車・転がり軸受・ 歯車・軸受・軸などの強度 機械要素の強度計算がで全体を構成する機械要素 軸などを十分な強度で設 を計算できる。
きない。
を安全かつコンパクトに 計・製図できる。
設計・製図できる。

2

十分な強度を持った部品 作成した部品図・組立図を CAD により部品図・組立 CAD による製作図・組立図・組立図に整合性があ CAD により、作製・出力 図を作製できる。
図が作製できない、
る。
できる。

3

転位歯車・はすば歯車の設 材料・熱処理などの選択に 装置全体・角部品を小型・ 各部品・全体を強度低下な計を通して、装置全体を小 より、装置全体を小型・軽 軽量化する方法を知って く小型・軽量化する手法を型・軽量化できる。
量化できる。
いる。
知らない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
ロボット工学実習 II(Practice in Robotics II)
授業の概要

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

山本広樹 (常勤)・源雅彦 (常勤)・堀滋樹 (常勤)・呉
民愛 (非常勤)

4

2

後期
4 時間

必修

本実習は，ロボットビジョンの基礎とロボットアームの制御が学習テーマです．これらの学習内容を結び付け，最終的に自動動作するロボットアームシステムの構築を目指します．このようなセン
サ・アクチュエータ・マイコンを組み合わせたシステムの構築に触れる体験をとおして，メカトロ
ニクスとロボット技術に対する探究心と理解を促します．

授業の進め方1 クラスを 2 班に分割し，2 つの実習テーマを同時並行で実施します．全員が 2 つのテーマを学習した後，それらを組み合わせたアームシステムの構築を複数人からなるチーム単位で行います．
到達目標
1. 実習教材を用いた基本的な画像処理を行うことができる．
2. 実習教材のロボットアームモデルを動かすことができる．
3. 実習教材を組合せ，カメラ画像により自動動作するロボットアームシステムを構築できる．
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス
テーマⅠ：ロボットビジョン

テーマⅡ：ロボットアーム

ロボットシステムの構築
課題動作の確認目標
実習内容の概要解説を受け，学習テーマについて理解する．
班編成作業を行う．
USB 接続のカメラと RaspberryPi（マイコンボード）による教材を使用
し，OpenCV ライブラリを利用した Python 言語によるプログラミングを行いながら，カメラ画像のキャプチャ，基本的画像処理アルゴリズム（2値化，エッジ検出，ハフ変換，輪郭抽出）について学習する．
ロボットアームと Arduino(マイコンボード) による教材を使用し，C ライ
ク言語によるアームの軌道計算，コマンド型サーボモータの制御について学習する．
テーマⅠの教材とテーマⅡの教材をシリアル通信により接続し，連係動作するロボットシステムの構築を行う．
各自が構築したアームロボットシステムについて，課題動作に掛かる時間
測定と動作の滑らかさの観察，各自の工夫に対する評価を行う．

時間
4

20

20

12
4

計 60
学業成績の評価方 出席状況 (20 % ) 及び実習課題の達成度 (60 % ) に，各担当教員による実習への取組み姿勢に関する法
評価点の平均 (20 % ) を加えて最終評価 (100 % ) とします．
関連科目

ロボット工学概論及び実習

教科書・副読本

その他: 適宜，実習用資料を配布する．
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

カメラ画像から物体の位 カメラ画像から物体を検 画像データの 2 値化・エッ 画像データの 2 値化・エッ
置座標を推定できる．
出できる．
ジ検出処理ができる．
ジ検出処理ができない．

2

アーム先端を，指定座標位 アーム先端が特定の動き ロボットアームのモータ ロボットアームのモータ
置へ自動的に移動できる． をするように，モータを を動かすことができる． を動かすことができない．
駆動できる．

3

構築したシステムにより， カメラ前に置いた物体へ， カメラ前に物体を置くと， カメラ前に物体を置いてカメラ前に置いた物体を アーム先端が自動的に近 アームが何らかの動作を も，構築したシステムが特定位置へ移動すること づくシステムを構築でき 行うシステムを構築でき 動作しない．
ができる．
る．
る．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
ロボット工学実験 II(Experiments in Robotics II)

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

田村恵万 (常勤)・奥平鎮正 (常勤)・堀滋樹 (常勤)・
宮川睦巳 (常勤)

4

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

材料力学・機械力学、熱・流体力学、ロボット制御、電気回路、電子回路の分野について、基礎的な実験を通して学び、その現象を記述した理論の確認を行う。

授業の進め方

４班編成で実施し、ローテーションにより 1 年を４班に分けて実験を行う。担当教員の指示により、班員間にて実験を行う。結果は、各人がレポートとしてまとめ、担当教員とのディスカッショ
ンにより理解を深める。

到達目標

1. 材料力学、機械力学について理解し，レポートを書くことができる．
2. 熱・流体力学について理解し，レポートを書くことができる．
3. ロボットを制御するための基礎を理解し，レポートを書くことができる．
4. 電気回路・電子回路の基礎を理解し，レポートを書くことができる．
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス

目標
学習の目的、概要、注意事項の理解。レポートの書き方について学習する。

テーマⅠ
材料力学・機械力学実験
テーマⅡ
熱・流体力学実験
テーマⅢ
ロボット制御実験

座屈試験、曲げ試験、振動の基本的な実験を行う。

12

熱起電力、流体の基本物性などの熱および流体力学に関する基礎的な実験を行う。
産業用ロボットの実際の教示と操作について学習する。
ロボット工学実験Ⅰを踏まえ、さらにシーケンス制御について学習する。
２足歩行ロボットの制御について学習する。
R-L 回路、R-C 回路、R-L-C 回路の電流の実効値と位相角の周波数特性を測定して理論値と照合、何故、測定値に誤差が生じるかを検証する。
レポート指導を行う。

12

テーマⅣ
電気・電子工学実験
レポート指導

時間
2

12
12

10
計 60
学業成績の評価方 全ての実験を行い、かつ、提出物を全て提出することを必須とする。①出席状況および実験態度法（30 ％）、②レポート（70 ％）で評価する。具体的には、実験分野ごとに①、②の項目について各
10 点満点で評価し、上記の割合で重みをつけ評価点を算出する。また、正当な理由による欠席の場合、補習を行う。
関連科目

材料力学 I・材料力学 II・機械力学 I・機械力学 II・熱力学 I・熱力学 II・流体工学 I・流体工学 II・
電気回路 I・電気回路 II・過渡現象論・ロボット工学実験 I

教科書・副読本

その他: プリント教材を配布する．
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

材料力学、機械力学につい 材料力学、機械力学につい 材料力学、機械力学につい 材料力学、機械力学について十分に理解し、レポート て概ね理解し、レポートを て一部を理解し、レポート て理解できておらず、レを完成できる。
完成できる。
を完成できる。
ポートを完成することが
できない。

2

熱・流体力学について十分 熱・流体力学について概ね 熱・流体力学について一部 熱・流体力学について理解に理解し、レポートを完成 理解し、レポートを完成で を理解し、レポートを完成 できておらず、レポートを
できる。
きる。
できる。
完成することができない。

3

ロボットを制御するため ロボットを制御するため ロボットを制御するため ロボットを制御するための基礎を十分に理解し、レ の基礎を概ね理解し、レ の基礎を一部を理解し、レ の基礎を理解できておらポートを完成できる。
ポートを完成できる。
ポートを完成できる。
ず、レポートを完成することができない。

4

電気回路・電子回路の基礎 電気回路・電子回路の基礎 電気回路・電子回路の基礎 電気回路・電子回路の基礎を十分に理解し、レポート を概ね理解し、レポートを を一部を理解し、レポート を理解できておらず、レを完成できる。
完成できる。
を完成できる。
ポートを完成することができない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

ロボット工学演習 I(Exercises in Robotics I)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

後期
2 時間

必修

田村恵万 (常勤)授業の概要

物理，機械工学，電子工学等の基礎的な問題の復習および応用的問題の演習を行う．

授業の進め方これまで学習した関連科目の練習問題を解き，復習と確認を行う．毎回の演習で配布する問題と自分の解答を綴じるファイルを用意しておくこと．

到達目標

1. 機械工学，電気電子工学分野全般の問題を解くことができる．

学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス
工業力学演習材料力学演習材料力学演習
材料学演習
電気電子回路演習
電気電子回路演習
機械工作法演習
機械設計法演習
機構学演習
機械力学演習流体工学演習
熱力学演習
口頭試問
口頭試問

目標
講義の概要や関連科目とのつながりについて理解する。
力学の基礎、剛体に働く力、運動の法則
応力とひずみ、フックの法則
はりの曲げ、ねじり結晶構造，平衡状態図
ダイオード、トランジスタ、オペアンプ、フリップ・フロップ、キルフホッ
フの法則、直流回路、交流回路
ダイオード、トランジスタ、オペアンプ、フリップ・フロップ、キルフホッ
フの法則、直流回路、交流回路
切削・研削
摩擦と効率、ねじ、歯車
自由度・瞬間中心・機構の解析
1 自由度の振動
連続の式、ベルヌーイの定理
熱力学の第 1 法則
機械工学、電気電子工学の基礎について、口頭試問を行う。
機械工学、電気電子工学の基礎について、口頭試問を行う。

時間
2
2
2
2
2
2

2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30

学業成績の評価方 出席（20 % ），小テスト・口頭試問等（80 ％）として評価する．
法
関連科目

ロボット工学コース第 2 学年から第 4 学年前期までの専門科目全般

教科書・副読本

その他: 資料を配布する
評価 (ルーブリック)

到達目標

1

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)

機械工学・電気電子工学 機械工学・電気電子工学の 専門分野に不得手な部分 各専門分野の知識が不足
について発展的な知識を 基礎的な知識を持ち、問題 があり、問題解決能力が不 しており、問題解決するもち、それらを有機的に に対応できる。
十分であるが、将来的に解 には力不足である。
組み合わせ複雑な問題に決できる見込みがある。
対応できる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

流体工学 II(Fluid Mechanics II)

田村恵万 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

私たちの身の回りは、空気や水などの「流体」と総称される物質で満ちていている。ここでは「流体工学Ⅰ」で学んだ知識をもとにして実際の工業上の流れへ適用した問題を解決するために必要な知識を養う。

授業の進め方

教科書および配布するプリントを使った講義が中心となるが、理解を深めるための小テスト・問題
演習・課題なども適宜行う。

到達目標

1. 管内の流れの基礎について理解できる
2. 管路を流れる流体のエネルギ損失について理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
レイノルズ数 1
レイノルズ数 2
管内流 1
管内流 2
管内流 3
管路流れの圧力損失 1
演習
管路流れの圧力損失 2管路流れの圧力損失 3
管路流れの圧力損失 4管路流れの圧力損失 5管路流れの圧力損失 6
物体まわりの流れ

時間
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
計 30
学業成績の評価方 2 回の定期試験の得点（80 ％）と小テストや問題演習の得点・課題の提出とその内容など（20 ％）法により総合的に評価する。
関連科目

教科書・副読本

到達目標

目標
関連科目との関係や身近な流体の現象について理解する。
流れの可視化と層流・乱流について理解する。
レイノルズ数について理解する。
円管内の層流とその速度分布について理解する。
円管内の層流の速度分布と乱流の速度分布の違いについて理解する。
ハーゲン・ポアズイユの法則について理解する。
流れとエネルギ損失について理解する。
問題を解くことにより理解度を評価し、解説により理解力を向上させる。
円管内流れの管摩擦損失について理解する。
管摩擦係数の求め方について理解する。
ムーディ線図の使い方について理解する。
管路の形状変化による損失について理解する。
管路流れの総損失について理解する。
境界層について理解する。

物理 I・物理 II・物理 III・基礎数学 I・基礎数学 II・微分積分・解析学基礎・工業力学・流体工学
I・熱力学 I・熱力学 II・ロボット工学実験 II・メカトロニクス III 、第 2 学年以降のコース内機械
工学系科目
教科書: 「図解はじめての流体力学」田村 恵万 (科学図書出版)，その他: 流体工学Ⅰで購入する教科書と同じなので、別途購入する必要はない。
評価 (ルーブリック)

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

管内の流れの基礎につい 管内の流れの基礎につい 管内の流れの基礎につい 管内の流れの基礎を理解て十分に理解し、正しく て概ね理解し、説明でき て一部を理解し、説明で していなく、説明するこ説明できる。
る。
きる。
とができない。

2

管路を流れる流体のエネ 管路を流れる流体のエネ 管路を流れる流体のエネ 管路を流れる流体のエネ
ルギ損失について十分に ルギ損失について概ね理 ルギ損失について一部を ルギ損失について理解し理解し、正しく説明でき 解し、説明できる。
理解し、説明できる。
ていなく、説明することる。
ができない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

熱力学 II(Thermodynamics II)

鄭宗秀 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

4

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

熱力学は熱（エネルギ）に関する形態変化と移動に関する知識と利用方法を体系化した学問であり、その基礎知識は、日常生活と融和する生きた学問といえる。この授業では、「熱力学Ⅰ」で学んだ知識をもとに熱力学の基礎的な知識を学び、基礎力と応用力を養う。

授業の進め方講義を中心とするが、理解を深めるための問題演習や小テストを適宜行う。

到達目標

1. 気体の等圧、等温、等積、断熱変化の関係式を用いて、気体の状態変化に関する基礎的な計算を理解できる2. 基礎的なサイクルのなす仕事量や熱効率について理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
理想気体の状態変化 1
理想気体の状態変化 2理想気体の状態変化 3
理想気体の状態変化 4
理想気体の状態変化 5
理想気体の状態変化 6
演習
熱力学の第 2 法則 1
熱力学の第 2 法則 2
熱力学の第 2 法則 3
熱力学の第 2 法則 4
熱力学の第 2 法則 5
熱力学の第 2 法則 6
熱力学の第 2 法則 7

目標
関連科目との関係や身近な熱力学に関連した事例について理解する。
理想気体の等圧変化について理解する。
理想気体の等積変化について理解する。
理想気体の等温変化について理解する。
理想気体の断熱変化について理解する。
理想気体のポリトロープ変化について理解する。
理想流体における状態量、熱、仕事について理解する。
問題を解くことにより理解度を評価し、解説により理解力を向上させる。
熱力学の第二法則について理解する。
サイクルについて理解する。
カルノ―サイクルについて理解する。
カルノ―サイクルと熱効率について理解する。
クラウジウスの積分について理解する。
エントロピについて理解する。
T-s 線図について理解する。

時間
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30
学業成績の評価方 定期試験の結果（80 ％）と課題などの提出状況とその内容（20 % ）により評価を行う。また、学法
習意欲と学習態度により減点を行う場合がある。
関連科目

物理Ⅰ・物理Ⅱ・物理Ⅲ・基礎数学Ⅰ・基礎数学Ⅱ・微分積分・工業力学・熱力学Ⅰ・流体工学Ⅰ・
流体工学Ⅱ・エネルギ工学・ロボット工学実験Ⅱ、第 2 学年以降のコース内機械工学系科目

教科書・副読本

参考書: 「JSME テキストシリーズ

熱力学」日本機械学会 (日本機械学会)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

気体の等圧、等温、等積、断 気体の等圧、等温、等積、断 気体の等圧、等温、等積、断 気体の等圧、等温、等積、断熱変化の関係式を用いて、 熱変化の関係式を用いて、 熱変化の関係式を用いて、 熱変化の関係式を用いて、理想気体の状態変化に関 理想気体の状態変化に関 理想気体の状態変化に関 理想気体の状態変化に関する基礎的な計算を明確 する基礎的な計算をある する基礎的な計算方法の する基礎的な計算方法をに評価できる。
程度評価できる。
理解が浅い。
理解していない。

2

基礎的なサイクルのなす 基礎的なサイクルのなす 基礎的なサイクルのなす 基礎的なサイクルのなす仕事量や熱効率について 仕事量や熱効率について 仕事量や熱効率について 仕事量や熱効率について
完全に理解し、各状態変 理解し、各状態変化に対 の理解と、各状態変化に の理解と、各状態変化に対化に対するエントロピー するエントロピー変化を 対するエントロピー変化 するエントロピー変化に変化を明確に評価できる。 理解している。
に対する理解が浅い。
対する理解をしていない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

卒業研究
(Graduation Study)

ロボット工学コース教員 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

8

通年
8 時間

必修

授業の概要

高専本科 5 年間にわたる一般教育・専門教育の総仕上げとして、各分野の調査・実験考察など検討を通じて、創造性、問題解決能力を養うとともに自主的研究、開発、発表能力を養う。

授業の進め方ゼミナールに引き続き研究室に所属して指導教員から直接指導を受ける。自主的に学習、実験、研究を行うことを重視し 1 年間の最後にその成果を卒業論文にまとめ、さらに卒業研究発表会で発表
する。

到達目標

1. 研究力、応用力、専門知識を向上させ、研究を遂行できる。
2. 考察力、表現力を身に付け、研究成果を発表できる。
学校教育目標との E (創造力) 地域産業の発展に貢献するため、課題探求能力を有し、設定した課題に向かって果敢に関係挑戦できる技術者を育成する。
講義の内容
指導教員
奥平研
笠原研
田村研
源研
大貫研
鈴木（拓）研瀬山研
堀研
宮川研
山本（広）研テーマ
ロボット、自動機械に適した電源回路に関する研究
移動ロボットの設計・製作
ロボットを活用するための可視化を用いた流動現象に関する研究
ロボット競技会出場・低侵襲手術支援ロボットの研究
ロボットの大量生産に必要な材料、加工、シュミレーションに関連する研究
異方性や低弾性定数を考慮した材料の測定や解析に関する研究
３Ｄプリンタで製作した歯車の性能・特殊歯形歯車ポンプの研究
災害時被災者探索ロボットに関する研究
腐食や疲労による破壊に関する研究
検査用ロボットの要素技術に関する研究
計 240 時間

学業成績の評価方 絶対評価、取り組み 40 ％、卒業論文 30 ％、研究発表 30 ％とする。
法
関連科目

ロボット工学コースの全科目

教科書・副読本

その他: 各指導教員の指示による
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

研究力、応用力、専門知識 研究力、応用力、専門知識 研究力、応用力、専門知識 研究力、応用力、専門知識を十分に向上させ、研究を を概ね向上させ、研究を遂 を一部向上させ、研究を遂 の向上がみられず、研究を遂行できる。
行できる。
行できる。
遂行できない。

2

考察力、表現力を十分に身 考察力、表現力を概ね身 考察力、表現力を最低限身 考察力、表現力を身に付けに付け、研究成果を発表で に付け、研究成果を発表 に付け、研究成果を発表で られず、研究成果を発表で
きる。
できる。
きる。
きない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

技術者倫理
(Engineering Ethics)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

必修

俵一史 (非常勤)

授業の概要

技術者倫理では、技術と企業・社会との関係を理解し、技術者としての倫理観をベースに、専門職としての役割と責任を果たすために必要な知識と共有すべき価値の習得を目的とし、講義と演習を行う。

授業の進め方

前半は配布するテキストを中心に講義を行い、適時小テストによ理解度の確認を行う。後半はグルーブワークにより、倫理的な事例演習を通じて技術者倫理への理解度を高めるとともに、チーム
ワーク力及びコミュニケーション能力を高める。

到達目標

1. 技術者の社会的立場について理解できる
2. 技術者が持つべき倫理を理解できる
3. グループ討議・プレゼンテーションを通じて論理的な事例紹介ができる
4. 望まれる技術者像を訴求することができる
学校教育目標との C (人間性・社会性) 総合的実践的技術者として、産業界や地域社会、国際社会に貢献するために、関係
豊かな教養をもち、技術者として社会との関わりを考える能力を育成する。
講義の内容
項目（１）技術者に必要な基礎知識
講義＋小テスト（２）技術者倫理について
講義＋小テスト（３）事例演習（４）社会にでて技術者として
働くために

目標
☆技術者としての意識を高めるとともに、社会・経済・企業環境についての理解を深める。
①技術者とは何か〜どのような技術者を目指すのか〜②技術者の働く環境〜組織と個人（技術者）との関わり合い〜③技術者を取り巻く社会環境④技術者を取り巻く経済環境☆技術者倫理について理解を深める。
①技術者倫理とは何か〜技術者倫理の必要性〜②技術者の社会的役割と責任☆倫理的な事例を題材に取り上げ、グループ討議・纏め・プレゼンテーショ
ンを行って貰い、論理的・倫理的な考え方及びプレゼンテーション能力の向上を図る。
①事例演習Ⅰ及び発表②事例演習Ⅱ及び発表③事例演習Ⅰ＆Ⅱ解説
これからの技術者像

時間
10

4

14

2
計 30

学業成績の評価方 ①小テスト 20 % ②演習 40 % ③グループワーク 40 % で評価する。
法
関連科目
教科書・副読本

その他: 特になし．必要な資料を講義にて配布する．
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

仮説でも，組織内の技術 組織内で技術者が持つべ 組織内で技術者が持つべ 技術者とはどうあるべき者が持つべき意識と現状 き意識を複数挙げること き意識の基本的な項目を かを挙げることができなの差を低減することがで ができる．
習得することができる． い．演習等の参加も消極
きる．
的である．

2

過去事例を学んで，技術 技術者が社会の一員とし 技術者が社会の一員とし 技術者が持つべき倫理を者が社会の一員として持 て持つべき論理を複数挙 て持つべき基本的論理を 習得することができていつべき論理を指摘するこ げることができる．
習得することができる． ない．演習等の参加も消とができる．
極的である．

3

討議結果を集約して，論 討議結果を集約して，論 討議の結果を集約して，基 結果の集約が不完全で，プ理に基づくプレゼンテー 理に基づくプレゼンテー 本的なプレゼンテーショ レゼンテーションも論理
ションを行うとともに，質 ションを行うとともに，ス ン手法で発表することが 性に欠ける．
疑応答にこたえることが コープすべき要点を伝え できる．
できる．
ることができる．

4

授業だけでなく現状の社 授業だけでなく現状の社 授業を受けて，どのよう 望まれる技術者像を述べ
会情勢や技術革新を予想 会情勢を反映して，どの な技術者が今後必要なの ることができない．
して，どのような技術者 ような技術者が今後必要 かを述べることができる．
が今後必要なのかを述べ なのかを述べることがでることができる．
きる．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

過渡現象論
奥平鎮正 (常勤)(Tansient Phenomenon Analysis)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

機械系や電気電子回路の過渡的な動作を理解し、ロボット制御のための基礎理論を学習する。また、機械系の動作は電気回路理論により解析できることを学ぶ。

授業の進め方

理解を深めるために講義だけでなく演習を多く取り入れる。課題の提出も課す。

到達目標

1. 定数係数線形微分方程式の解の物理的意味を理解できる。
2. 質量をもつ物体、機械抵抗、バネからなる機械系の過渡現象を理解できる。
3. 電気抵抗、コンデンサ、インダクタからなる電気回路の過渡現象を理解できる。
4. 機械系と電気系の類似性を理解できる。
5. 機械系を電気系に置き換えて過渡現象を解析できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス及び線形微分方程式
単エネルギー機械系
無損失複エネルギー機械系
有損失複エネルギー機械系
中間時点でのまとめ
電気系と機械系の類似性
単エネルギー回路
無損失複エネルギー回路
有損失複エネルギー回路
期末試験の解答・解説

目標
この授業のシラバス説明、過渡現象の意味、定数係数線形一階微分方程式の解の物理的意味の理解
質量をもつ物体と機械抵抗からなる機械系の過渡現象解析
質量をもつ物体とバネからなる機械系の過渡現象解析
質量をもつ物体とバネ、機械抵抗からなる機械系の過渡現象解析
中間時点でのまとめと復習演習
電気系と機械系の類推関係の理解
機械系との対応を考慮した R-L 回路、R-C 回路の過渡回路解析
機械系との対応を考慮した L-C 回路の過渡回路解析
機械系との対応を考慮した R-L-C 回路の過渡回路解析
期末試験の解答・解説

時間
4

4
4
2
2
2
4
4
2
2
計 30
学業成績の評価方 ２回の定期試験の得点と課題の提出状況から総合的に決定する。定期試験得点と課題提出点の比率
法は 7：3 とする。
関連科目
電気回路 II・機械力学 I・電気機器制御工学
教科書・副読本

その他: 教科書は使用せず
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

定数係数線形微分方程式 定数係数線形微分方程式 定数係数線形微分方程式 定数係数線形微分方程式の解の物理的意味を深く の解の物理的意味を理解 の解の物理的意味を概ね の解の物理的意味を理解
理解し、内容を詳細に説 し、内容を説明できる。 理解し、内容を簡潔に説 しておらず、内容を説明
明できる。
明できる。
できない。

2

質量をもつ物体、機械抵 質量をもつ物体、機械抵 質量をもつ物体、機械抵 質量をもつ物体、機械抵
抗、バネからなる機械系 抗、バネからなる機械系 抗、バネからなる機械系 抗、バネからなる機械系のの過渡現象を深く理解し、 の過渡現象を理解し、内 の過渡現象を概ね理解し、 過渡現象を理解しておら内容を詳細に説明できる。 容を説明できる。
内容を簡潔に説明できる。 ず、内容を説明できない。

3

電気抵抗、コンデンサ、イ 電気抵抗、コンデンサ、イ 電気抵抗、コンデンサ、イ 電気抵抗、コンデンサ、イ
ンダクタからなる電気回 ンダクタからなる電気回 ンダクタからなる電気回 ンダクタからなる電気回路の過渡現象を深く理解 路の過渡現象を理解し、内 路の過渡現象を概ね理解 路の過渡現象を理解してし、内容を詳細に説明で 容を説明できる。
し、内容を簡潔に説明で おらず、内容を説明でき
きる。
きる。
ない。

4

機械系と電気系の類似性 機械系と電気系の類似性 機械系と電気系の類似性 機械系と電気系の類似性を深く理解し、内容を詳 を理解し、内容を説明で を概ね理解し、内容を簡 を理解しておらず、内容
細に説明できる。
きる。
潔に説明できる。
を説明できない。

5

機械系を電気系に置き換 機械系を電気系に置き換 機械系を電気系に置き換 機械系を電気系に置き換えて過渡現象を正しく、詳 えて過渡現象を解析でき えて過渡現象解析に取り えた過渡現象解析に取り
細に解析できる。
る。
組むことができる。
組むことができない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

計測工学 I(Measurement Engineering I)

冨田宏貴 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

ものづくりにおいて，精度と信頼性の高い機械や機器を製作するためには，部品の寸法や機器の性能を測定し，正しく評価することが重要である．計測技術は産業現場で必要不可欠である．本講義
では，計測の基礎となる測定の手段・方法，測定機器の構造・原理，測定誤差の要因と低減方法等について講義する．

授業の進め方講義を主とした授業を行う．授業中の演習は適宜実施する．

到達目標

1. 測定誤差の原理の理解と，測定誤差を正しく評価できる．
2. 基本的な測定器の構造が理解できる．
3. 各種測定の原理が理解できる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
授業の概要説明
基本単位と組立単位
単位系
次元と次元解析
偏位法と零位法
測定と誤差
測定値の取り扱い
誤差の法則
誤差伝播の法則
長さ測定における誤差
アッベの原理計測工学の応用と実例
期末試験

目標
授業の概要について説明する．
単位の仕組みについて学習する．
絶対単位系と工学単位系について学習する．
単位と次元の関係，次元を用いた運動解析について学習する．
直接測定と間接測定，偏位法と零位法について学習する．
誤差の定義と系統誤差について学習する．
測定値の統計的意味について学習する．
偶然誤差の性質と扱い方について学習する．
間接測定における誤差伝播について学習する．
長さ測定における誤差要因について学習する．
アッベの原理について学習する．
計測工学に関する応用例や実用例について学習する．
期末試験の実施

時間
2
2
2
2
2
4
2
2
4
2
2
2
2
計 30
学業成績の評価方 授業態度，出席，定期試験を総合的に判定して成績を評価する．出席状況および授業態度と定期試
法
験の評価比率は３：７とする．定期試験は中間試験と期末試験の 2 回を実施する．
関連科目

専門科目全般教科書・副読本

教科書: 「機械系教科書シリーズ 8計測工学」前田 良昭、木村 一郎、押田 至啓 (コロナ社)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

測定誤差の原理を理解し、 測定誤差の原理を理解し 測定誤差の原理を理解し、 測定誤差の原理が理解で測定誤差の低減方法につ た上で測定誤差を正しく 測定誤差を正しく評価で きない。
いて説明することができ 評価し、誤差の原因を突 きる。
る。
き止めることができる。

2

基本的な測定器の構造を 基本的な測定器の構造を 基本的な測定機の構造を 基本的な測定器の構造を理解し、測定誤差の発生 理解し、測定器の長所・短 理解できる。
理解できない。
要因と低減方法を説明す 所を説明することができることができる。
る。

3

各種測定の原理を理解し、 各種測定の原理を理解し、 各種測定の原理が理解で 各種測定の原理が理解で測定誤差の発生要因と低 実例と適切に関連付けて きる。
きない。
減方法を説明することが 説明することができる。
できる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

機械力学 II(Mechanical Dynamics II)

岸祐介 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

近年，機械が高速化，高精度化すると機械振動は機械の性能低下につながる．このような振動を防止し，問題を解決することも振動を学ぶ一つの目的となっている．そこで機械力学Ⅱでは機械振動学の理論について理解を深める．４年次では３年次に引き続き，２自由度系の振動，多自由度の振動，連続体の振動を学ぶことで，より深く振動について学ぶ．

授業の進め方教科書を使った講義を中心に行う．また，理解を深めるために演習を取り入れる．

到達目標

1. 回転体の振動を理解し，計算できる．
2. ２自由度系の自由振動と強制振動を理解し，計算できる．
3. 多自由度系の振動を理解し，計算できる．
4. 連続体の振動（弦の振動，棒の振動，ねじり振動，はりの曲げ振動）を理解し，計算できる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
回転体の振動２自由度系の振動
多自由度系の振動
連続体の振動まとめ目標
回転体の危険速度について学ぶ
不釣り合いによる励振を受ける振動を学ぶ
回転体の釣合せを学ぶ
固有振動数および固有振動モードについて学ぶ
力入力／変位入力を受ける２自由度系の強制振動を学ぶ
多自由度系の自由振動／強制振動について学ぶ
弦の振動，棒の縦振動，棒のねじり振動，はりの曲げ振動について学ぶ
演習問題を解き，復習を行う．

時間
6

8

6
6
4
計 30
学業成績の評価方 合計２回の定期試験および授業中に出される課題から総合的に判断する．定期試験の点数および課法
題の評価の比率は８：２とする．
関連科目
機械力学 I・工業力学・機械設計法 I・機械設計法 II（ED）・ロボット工学実験 II
教科書・副読本」青木 繁 (コロナ社)，その他: 機械力学Ⅰで用いた教科書を用いる．
教科書: 「機械力学（増補）評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

「知識」と「理解」を応用 回転体の振動を理解し，計 回転体に対する運動方程 回転体に対する運動方程
して，振動を考慮した設計 算できる．
式を解き、その解き方の 式を立てることができなができる．
知識を有する．
い．また，その解き方の知識を有していない．

2「知識」と「理解」を応用 線形２自由度系の振動に 線形２自由度系の振動に 線形２自由度系の振動にして，振動を考慮した設計 対する固有振動数や固有 対する運動方程式を解き， 対する運動方程式を立てができる．
振動モードの求め方およ その解き方の知識を有す ることができない．また，
び自由振動・強制振動を る．
その解き方の知識を有し理解している．
ていない．

3「知識」と「理解」を応用 線形多自由度系の振動に 線形多自由度系の振動に 線形多自由度系の振動にして，振動を考慮した設計 対する固有振動数や固有 対する運動方程式を解き， 対する運動方程式を立てができる．
振動モードの求め方を理 その解き方の知識を有す ることができない．また，解している．
る．
その解き方の知識を有し
ていない．

4

「知識」と「理解」を応用 連続体の振動を理解し，計 連続体の振動に対する運 連続体の振動に対する運して，振動を考慮した設計 算できる．
動方程式を解き，その解 動方程式を立てることがができる．
き方の知識を有する．
できない．また，その解き方の知識を有していない．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

制御工学 I(Control Engineering I)

笠原美左和 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

制御はいろいろな自動機械を目的にそって動作させるために必要な技術である。この授業では古典制御理論におけるフィードバック制御理論を理解するために、ラプラス変換を利用した制御系の表
現法（伝達関数）を示し、この表現法を利用して基本制御要素の時間応答および周波数応答の特性について学ぶ。

授業の進め方演習を中心に授業を行う。

到達目標

1. 基本的ラプラス変換ができる．
2. ブロック線図の基本的な変形操作を行うことができる．
3. 簡単な伝達関数の時間応答を求めることができる
4. フィードバック制御について簡単な説明ができる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
制御系のモデル化
ブロック線図の簡略化
比例、積分、微分の時間応答
１次要素の時間応答
２次要素の時間応答
総合演習
期末試験

目標
制御工学概要，自動制御の種類について
制御系のモデル表現について習得する。
ブロック線図を用いて、フィードバック制御系について理解する。
比例、微分、積分要素の時間応答について習得する。
１次遅れ要素、１次進み要素の時間応答について、学習する。
２次遅れ要素の時間応答について、学習する。
EXCEL や MATLAB を用いて演習を行う。
答案の返却および解説

時間
2
6
4
4
4
4
4
2
計 30

、出席・授業態度（ノートのまとめ方）
・課題（50 % ）により評価する。
学業成績の評価方 テスト（50 % ）法
関連科目

過渡現象論・電気回路 II・制御工学 II・制御工学 III・システム制御工学

教科書・副読本

教科書: 「制御工学」下西二郎・奥平鎮正 (コロナ社)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

簡単な有理関数に対する 2 階の微分方程式につい 指数関数と三角関数のラ 指数関数と三角関数のラ逆ラプラス変換を求める て，そのラプラス変換を プラス変換結果を答える プラス変換結果を答えることができる．
求めることができる．
ことができる．
ことができない．

2

基本結合法則と基本等価 ブロック線図の基本等価 ブロック線図の基本結合 ブロック線図の基本結合変換を利用したブロック 変換を行うことができる． 法則を利用した簡単化を 法則を利用した簡単化を
線図の簡単化ができる．
行うことができる．
行うことができない．

3

二次遅れ系のステップ応 一次遅れ系のステップ応 一次遅れ要素のインパル 一次遅れ要素のインパル答を求めることができる． 答を求めることができる． ス応答を求めることがで ス応答を求めることがで
きる．
きない．

4

自動制御系の基本構成に 自動制御系の基本構成に フィードバックの意味を フィードバックの意味をついて，フィードバック ついて，各要素の呼称を 説明できる．
説明できない．
による効果を説明できる． 答えることができる．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

制御工学 II(Control Engineering II)

笠原美左和 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

制御工学は、ロボット等に代表される自動機械を、ある目的にそって動作させる必要な理論である。
この授業では、周波数領域における伝達関数（周波数応答）の特性について学ぶ。

授業の進め方講義を中心として、理解を深めるために演習を多く取り入れる。

到達目標

1. 制御要素の周波数応答について理解するとこができる。
2. 無駄時間を含む制御系の周波数応答について理解することができる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
時間応答の復習
周波数応答とは基本伝達関数の周波数応答

目標
講義の進め方や評価方法について説明する。
一次遅れ要素、二次遅れ要素のステップ応答の理解と確認を行う。
周波数応答について基本的な概念を理解させる。
比例、積分、微分要素のボード線図、ナイキスト線図を書き、特性を理解する。
一次要素の周波数応答
一次遅れ、一次進み要素のボード線図、ナイキスト線図を書き、特性を理解する。
基本要素と一次要素の組み合わせ 基本要素と一次要素の組み合わせで構成される系のボード線図を書き、特で構成される系の周波数応答性を理解させる。
二次要素の周波数応答
二次要素のボード線図、ナイキスト線図を書き、特性を理解する。
演習
excel を用いて、周波数応答を作成し、特性を理解させる。
期末試験
答案の返却と解説

時間
1
1
2
4

4
6
4
6
2
計 30

学業成績の評価方 出席・授業態度（10 % ) と課題（30 % )、試験 (60 % ) により評価する。
法
関連科目

電気回路 II・制御工学 I・過渡現象論・制御工学 III

教科書・副読本

教科書: 「制御工学」下西二郎・奥平鎮正 (コロナ社)，その他: 制御工学Ⅰで購入する教科書と同じなので、別途購入する必要はない。
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

制御要素の周波数応答に 制御要素の周波数応答に 制御要素の周波数応答に 制御要素の周波数応答について十分に理解すると ついて概ね理解するとこ ついて一部理解するとこ ついて理解するとこがでこができる。
ができる。
ができる。
きない。

2

無駄時間を含む制御系の 無駄時間を含む制御系の 無駄時間を含む制御系の 無駄時間を含む制御系の周波数応答について十分 周波数応答について概ね 周波数応答について一部 周波数応答について理解
理解することができる。 理解することができる。 理解することができる。 することができない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

センサ工学 I
(Sensor Engineering I)

大畠覚 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

現在では家電、自動車、など様々な製品でセンサが使用されており、現代生活になくてはならない
ものである。本講義では基本的なセンサの種類や工業的な使用法、応用方法を解説する。

授業の進め方講義と単元ごとに行う確認プリントにより講義を進める。必要に応じて小テストおよび追試を行う。

到達目標

1. センサの種類について理解できる
2. センサの基本回路について理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
センサ概論
固体電子工学の基礎
光センサの概要
フォトダイオード
CdS、赤外線センサ
磁気センサとは
ホール素子の原理
温度センサとはサーミスタの原理
熱電対の原理湿度センサ
超音波センサ
圧力センサ
センサ特性（まとめ）目標
センサとはセンシングの基本を理解する。
センサに利用されている物質の性質を理解する。
光センサの概要の理解をする。
フォトダイオード、フォトトランジスタの原理を理解する。
CdS、赤外線センサの原理を理解する。
磁気センサの概要について、磁気スイッチについての原理と応用を行う。
ホール素子の原理と特性、検出回路を理解する。
温度センサの種類と概要について理解する。
サーミスタの原理と応用について理解する。
熱電対の原理と応用について理解する。
湿度センサの応用回路について理解する。
超音波センサの原理と応用について理解する。
圧力センサの回路／半導体圧力センサの動作原理について理解する。
センサ特性について理解する。

時間
2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30

学業成績の評価方 授業態度・出席状況を 10 % ，課題提出を 10 % ，定期試験を 80 % の比率で評価する。
法
関連科目

電気回路 I・電子回路 I・電気回路 II・電子回路 II・センサ工学 II・ 第 2 学年以降のコース内専門
科目全般

教科書・副読本

教科書: 「ロボティクスシリーズ 5 応用センサ工学」川村 貞夫ほか (コロナ社)，その他: Handbookof Modern Sensors 4th Ed.、 プリント 、PPT 資料 を併用し 、行う。
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

講義の中で取り上げたセ 講 義 の 中 で 取 り 上 げ た 色々な半導体センサの動 計測システムの構成につンサの動作原理とその応 MEMS センサの動作原理 作原理とその名称を理解 いて原理を説明できない用回路の動作について説 と応用回路の特徴を理解 できる
明できる
できる

2

ロボットの制御に適した ロボットの制御に適した どのようなセンサがロボ ロボットに適用されていセンサの未来予測とその センサの特徴を説明でき ットに適用されているか るセンサの種類について特徴を説明できるる
説明できる。
説明できない平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
ロボット工学 II(Robotics II)

担当教員
源雅彦 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

2

通年
2 時間

必修

授業の概要

作業型ロボット（産業ロボット）あるいは走行型ロボット（搬送ロボット、歩行ロボット）を設計、あるいは制御するためには、「ヤコビ行列」、「運動学」、「動力学」に関する基礎知識を習得する必要がある。分かりやすい実例をもとに理論の解説を進めるが、基礎的な例題を学生自らに解かせる
ことにより習得すべき理論の理解を、いっそう深めるよう講義を進める。

授業の進め方配布資料に基づき、理論に関する講義を進めるが、理論の理解を深めるために、基礎的な問題演習を適時実施する。

到達目標

1. ロボットアームの座標変換やヤコビ行列について理解できる．
2. ロボットアームの「運動学」や「静力学」について理解できる．
3. ロボットアームの「動力学」に関して理解できる．
4. 移動ロボットの「運動学」について理解できる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
逆運動学
ヤコビ行列

動力学

目標
シラバスを理解させる。ロボットを設計するための基本概念について理解させる。
同次変換行列を用いた多関節ロボットアームの逆運動学計算を理解させる
1. ヤコビ行列の概念について理解させる。
2. ヤコビ行列を用いた分解速度制御について理解させる。
3.2 次元アームのヤコビ行列計算について理解させる。
4.DH パラメータを用いた運動学計算に基づく、3 次元アームのヤコビ行
列計算を理解させる。
5. ヤコビ行列に基づく特異姿勢の概念を理解させる。
6. ヤコビ行列に基づく逆運動学（逐次計算法）を理解させる。
7. ヤコビ行列に基づく静力学（仮想仕事の原理）を理解させる。
1. ラグランジュ法について理解させる。
2. ロボットアームの動力学（ラグランジュ法）について理解させる。
3. ロボットアームの動力学（ニュートン・オイラー法）について理解させる。
4. 慣性テンソルについての概念を理解させる。
ロボットアームのパラメータ同定について理解させる。
1. 移動ロボットの運動学について理解させる。
2. 移動ロボットの基本的なフィードバック制御について理解させる。
3.2 足歩行ロボットの歩行原理について理解させる。
4. 多足歩行ロボットの機構について理解させる。
1. ロボットアームの基礎的なフィードバック制御について理解させる。
2. ロボットアームの軌道制御について理解させる。

時間
2

4
4
2
4
4
4
2
4
4
4
4

4
2
2
2
2
2
ロボットアームの基本的制御
22
計 60
学業成績の評価方 ｢ 定期試験｣ と｢ 授業中に実施する問題演習（小テスト）｣ ，「授業態度」の成績を、5：4：1 で評法価する。定期試験は期末試験のみ実施する。また成績不振者には追試験あるいは追加課題を課す場
合がある。
関連科目
ロボット工学 I・機構学・ロボット工学概論及び実習
パラメータ同定
移動ロボット

教科書・副読本

その他: プリントを配布評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

ロボットアームの座標変 ロボットアームの座標変 ロボットアームの座標変 ロボットアームの座標変換やヤコビ行列について 換やヤコビ行列について 換やヤコビ行列について 換やヤコビ行列について十分理解できる．
理解できる．
概ね理解できる．
理解できない．

2

ロボットアームの「運動 ロボットアームの「運動 ロボットアームの「運動 ロボットアームの「運動学」や「静力学」について 学」や「静力学」について 学」や「静力学」について 学」や「静力学」について十分理解できる．
理解できる．
概ね理解できる．
理解できない．

3

ロボットアームの「動力 ロボットアームの「動力 ロボットアームの「動力 ロボットアームの「動力学」に関して十分理解で 学」に関して理解できる． 学」に関して概ね理解で 学」に関して理解できな
きる．
きる．
い．

4

移動ロボットの「運動学」 移動ロボットの「運動学」 移動ロボットの「運動学」 移動ロボットの「運動学」
について十分理解できる． について理解できる．
について概ね理解できる． について理解できない．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

メカトロニクス II(Mechanics and Electronics II)

堀滋樹 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

必修

授業の概要

近年、多くの機械には電子回路が組み込まれ、制御されている。このようなメカトロニクスの概念、基礎となる要素技術について講義を行う。

授業の進め方資料を必要に応じて配布する講義を中心とする。

到達目標

1. メカトロニクスの基本概念を習得することができる。
2. メカトロニクスの要素技術としての様々な機構や代表的なセンサを理解することができる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
メカトロニクスとはメカトロニクス出現の背景
メカトロニクスの構成要素
線形変換機構
線形変換機構の入出力関係
中間試験（中間試験の解答・解説）
非線形変換機構
位置の計測
変位の計測
速度の計測
加速度の計測力の計測
期末試験（期末試験の解答・解説）

目標
言葉の定義、典型例、構成される技術分野等について学習する。

時間
2

求められた歴史的背景と進展について理解する。
メカトロニクスを構成する要素を典型的な例により学習する。
線形変換機構として、歯車、巻掛け伝動、送りねじ等の学習。
入出力関係として、平行、直角、一直線上等を習得する。

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30

非線形変換機構として、カム、ゼネバ、リンク機構等の理解。
マイクロスイッチ、光電スイッチ等について学習する。
ポテンショメータ、レゾルバ、エンコーダ等について学ぶ。
タコジェネレータ、ディジタル微分による手法を習得する。
サイズモ系、ひずみゲージ式加速度センサによる計測法の理解。
ひずみゲージ、力・圧力・トルクの変換器の計測を学習する。

学業成績の評価方 定期試験の得点、授業態度と出席状況により総合的に評価する。
法
関連科目

メカトロニクス I・機構学・計測工学 I・制御工学 I・制御工学 II・センサ工学 I・メカトロニクス
III・計測工学 II・センサ工学 II

教科書・副読本

教科書: 「メカトロニクス入門 第 2 版」土谷 武士、深谷 健一 (森北出版)，副読本: 「入門電子機械」安田仁彦 監修，田中泰孝，都筑順一，市川繁富，平井重臣 編 (コロナ社)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

メカトロニクスの基本概 メカトロニクスの基本概 メカトロニクスの基本概 メカトロニクスの基本概
念を十分に理解できる。 念を概ね理解できる。
念を一部理解できる。
念を理解できない。

2

メカトロニクスの要素技 メカトロニクスの要素技 メカトロニクスの要素技 メカトロニクスの要素技
術としての様々な機構や 術としての様々な機構や 術としての様々な機構や 術としての様々な機構や代表的なセンサを十分に 代表的なセンサを概ね理 代表的なセンサを一部理 代表的なセンサを理解で理解できる。
解できる。
解できる。
きない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

メカトロニクス III
西海孝夫 (非常勤)(Mechanics and Electronics III)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

必修

授業の概要

ロボット･ ＮＣ工作機械･ 各種自動機･ 航空機･ 建設機械･ 自動車等では、制御信号や検出信号を利用して、動力の伝達や制御において自由度とパワーのある油空圧によりメカトロニクス化が図られている。本講義では、特に油圧に焦点をあて、その原理・機構や制御法について学ぶとともに、様々な応用事例について学習する。

授業の進め方

教科書および配布資料を使用した講義を中心とする。

到達目標

1. メカトロニクスに不可欠な油空圧の基礎知識を習得することができる。
2. 油圧機器の内部構造と原理を理解し、油圧制御とは何かについて習得することができる。
3. 機械的エネルギーと流体エネルギーとの変換について習得することができる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
油空圧とは何か？
流体と流れポンプ
アクチュエータ
制御弁
そのほかの機器と要素
サーボシステム目標
油空圧の歴史、パスカルの原理と動力伝達、油空圧の特徴、油空圧システ
ムの仕組み、油空圧の応用分野と技術動向について理解する。
圧力の性質、作動油の種類と性質、作動油の流れについて理解する。
容積式ポンプの構造と作動原理、定容量形ポンプ（ギヤポンプ、ねじポン
プ、ベーンポンプ、ピストンポンプ、，可変容量形ポンプについて理解する。

時間
4

シリンダ、油圧モータ、揺動形アクチュエータについて理解する。
ポペット弁とスプール弁、方向制御弁、圧力制御弁、流量制御弁、電気操
作弁（サーボ弁）について理解する。
アキュムレータ、フィルタ、熱交換器、油タンク、圧力測定器、配管、電動機などについて理解する。
油圧サーボ機構を用いて行う位置・角度制御、速度制御などについて理解
する。

6
4

4
6

2
4
計 30

学業成績の評価方 定期試験の成績と平常点（演習問題、出席状況、受講態度）を総合的に評価する。
法
関連科目

メカトロニクス I・メカトロニクス II・アクチュエータ工学

教科書・副読本

教科書: 「絵とき「油圧」基礎のきそ」西海孝夫 (日刊工業新聞社)，その他: 講義時にプリント配布
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

メカトロニクスに不可欠 メカトロニクスに不可欠 メカトロニクスに不可欠 メカトロニクスに不可欠な油空圧の基礎知識を十 な油空圧の基礎知識を概 な油空圧の基礎知識を一 な油空圧の基礎知識を理分に理解できる。
ね理解できる。
部理解できる。
解できない。

2

油圧機器の内部構造と原 油圧機器の内部構造と原 油圧機器の内部構造と原 油圧機器の内部構造と原理、および油圧制御とは 理、および油圧制御とは 理、および油圧制御とは 理、および油圧制御とは何何かについて十分に理解 何かについて概ね理解で 何かについて一部理解で かについて理解できない。
できる。
きる。
きる。

3

機械的エネルギーと流体 機械的エネルギーと流体 機械的エネルギーと流体 機械的エネルギーと流体
エネルギーとの変換につ エネルギーとの変換につ エネルギーとの変換につ エネルギーとの変換について十分に理解できる。 いて概ね理解できる。
いて一部理解できる。
いて理解できない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

数値解析 II(Numerical Analysis II)

永野隆敏 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

選択

授業の概要

ロボットなど複雑な形状、構造を設計、解析するためには、数値計算の手法が必要となる。数値解
析方法として工業的に優れた有限要素法がよく用いられるが、正しい条件を与えないと正しい答えを算出しない。正しく使用するためには、有限要素法の仕組みを理解する必要がある。そこで本講義では、有限要素法の仕組みを理解することを目的とする。

授業の進め方

有限要素法の仕組みを理解するために、有限要素法の基礎を学びつつ、学生全員が異なった形状の物体の解析（式展開、手計算）を行い、個別諮問を通じてプログラムを作成する。プログラミングの作成、計算結果・検討を通じて有限要素法の理解を深める。

到達目標

1. 解析図形に対して正しい要素分割、適正な境界条件について考えることができる
2. Ｂマトリックス、Ｄマトリックス、ＢＴマトリックス、Ｋマトリックスの導出方法を理解できる
3. Ｋマトリックスを算出するプログラムを作ることができる
4. ＴＫマトリックスの導出方法を理解できる
5. ＴＫマトリックスを算出するプログラムを作ることができる
6. 境界条件を与えた時の算出方法を理解できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
0. ガイダンス
シラバスの確認を行い、授業概要、進め方、到達目標などについて理解する
1. 有限要素法とは有限要素法の概要と要素分割の概要について理解する
2. 有限要素法における問題の設定 解析図形の問題設定（境界条件）を理解する [演習]3. 三角要素
三角要素の節点座標と変位の関係を理解し、内挿関数を導出する
4. ひずみの算出
変位とひずみの関係を理解し、導出する（Ｂマトリックス）
5. 応力とひずみの関係（平面応 ひずみと応力の関係を理解し、導出する（Ｄマトリックス）
力、平面ひずみ）
6. 節点力の算出
応力と節点力の関係を理解し、導出する（Ｂ T マトリックス）
7. 剛性マトリックスＫ
Ｋマトリックスを算出し、プログラミングを行う
8. 全体の剛性マトリックスＴＫ 全体の剛性マトリックスＴＫを理解し、導出する
ＴＫマトリックスを算出するプログラミングを行う
9. 解の算出と連立方程式
連立方程式の解法について理解する（ガウス・ジョルダン法）
解析図形の結果の算出と検討方法のを理解する

時間
1
1
3
2
2
2

2
6
6
5

計 30
学業成績の評価方 口頭試問による理解度の確認も含めて、プログラム課題・提出物で評価を行う。また、より高度な法
課題の解決者には、規定プログラム課題・提出物の 50 ％を上限に加点を行い評価する。
関連科目

CAD・CAE 演習・数値解析 I・情報処理 II・工業力学・材料力学 I・材料力学 II

教科書・副読本

その他: 独自テキスト

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

自分で設定した図形に正 自分で設定した図形に正 自分で設定した図形に正 自分で設定した図形に正
しく境界条件をつけ、適切 しく境界条件をつけ、適切 しく境界条件をつけられ しく境界条件をつけできな要素分割を行い、自作し な要素分割を行っている。 ている。
ない、または、適切な要素
た FEM で正しい計算結果分割が行えない。
が得られている。

2

変位とひずみ、ひずみと 変位とひずみ、ひずみと 変位とひずみ、ひずみと 変位とひずみ、ひずみと応応力（平面応力または平 応力（平面応力または平 応力（平面応力または平 力（平面応力または平面ひ面ひずみ）、応力と力の関 面ひずみ）、応力と力の関 面ひずみ）、応力と力の関 ずみ）、応力と力の関係を係を正しく説明でき、B、 係を正しく説明でき、B、 係を正しく説明でき、B、 正しく説明できない。B、D、Bt、K マトリックスの D、Bt、K マトリックスの D、Bt、K マトリックスの D、Bt、K マトリックスの導出できる。また、それを 導出できる。また、それを 導出ができる。
導出ができない。
元に K マトリックスを算 元に K マトリックスを算出するプログラムを作成 出するプログラムを作成でき、正しい値を算出し できる。ていることを説明できる。

3

K マトリックスの結果を K マトリックスの結果を K マトリックスの結果を K マトリックスの結果を元に、TK マトリックスに 元に、TK マトリックスに 元に、TK マトリックスに 元に、TK マトリックスに移すことができ、どのよ 移すことができ、どのよ 移すことができる。
移すことができない。
うな関係になっているか うな関係になっているか
説明でき、その手順を説 説明できる。
明できる。
TK マトリックス作成のア TK マトリックス作成のア TK マトリックス作成のア TK マトリックス作成のア
ルゴリズムを理解し、説 ルゴリズムを理解し、説 ルゴリズムを理解し、説明 ルゴリズムを理解できな明できる。その関係を元 明できる。その関係を元 できる。
い、または、説明できない。
に TK マトリックスを算 に TK マトリックスを算出するプログラムを作成 出するプログラムを作成でき、正しい値を算出し でき、正しい値を算出していることを説明できる。 ていることができる。

45

境界条件、TK マトリック 境界条件、TK マトリック ガウス・ジョルダン等を用 ガウス・ジョルダン等を用
スプログラム、連立方程 スプログラム、連立方程 いて、連立方程式を解くプ いて、連立方程式を解くプ
式プログラムを元に、有 式プログラムを元に、有 ログラムを作成でき、その ログラムを作成できない。
限要素法のプログラムを 限要素法のプログラムを 内容を説明できる。
作成できる。また、その 作成できる。また、そのプログラムを元に正しい プログラムを元に正しい計算結果を示せる。得ら 計算結果を示せる。
れた結果について、考察できる。

6

境界条件、TK マトリック 境界条件、TK マトリック ガウス・ジョルダン等を用 ガウス・ジョルダン等を用
スプログラム、連立方程 スプログラム、連立方程 いて、連立方程式を解くプ いて、連立方程式を解くプ
式プログラムを元に、有 式プログラムを元に、有 ログラムを作成でき、その ログラムを作成できない。
限要素法のプログラムを 限要素法のプログラムを 内容を説明できる。
作成できる。また、その 作成できる。また、そのプログラムを元に正しい プログラムを元に正しい計算結果を示せる。得ら 計算結果を示せる。
れた結果について、考察できる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

ディジタル信号処理(Digital Signal Processing)

風間道子 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

選択

授業の概要

ディジタル信号処理の基礎的な理解を深め、通信や記録，解析などに必要な処理に関する技術を習得する。

授業の進め方

教科書や配布資料を用いた講義を中心とする。また、より理解を深めるため演習を行う。

到達目標

1. ディジタル信号処理の基礎的な概念を理解できる
2. 雑音除去および信号検出を理解できる
3. フーリエ変換による周波数解析を理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
アナログとディジタル
AD 変換の概要
演習
AD 変換に用いるフィルタ
演習
雑音の除去
中間試験
周期性と自己相関
相互相関関数演習
フーリエ級数展開
離散フーリエ変換演習
離散フーリエ変換
期末試験および返却・解説

目標
アナログ信号とディジタル信号の違いについて理解する。
AD 変換に必要な標本化・量子化の概念を理解する。
プログラミングの基礎を学び、ディジタル信号の理解を深める。
信号処理に用いられるフィルタの概念を理解する。
正規分布を学び、雑音の性質について理解する。
データから雑音を除去し信号を検出する手法について理解する。
問題を解くことにより理解度を評価し、解説により理解力を向上させる。
自己相関関数の性質を学び，周期の検出を理解する。
相互相関関数の性質を学び，周期の検出を理解する。
相関関数の理解を深める。
フーリエ解析の基礎としてフーリエ級数展開を理解する。
ディジタル信号の周波数分析として離散フーリエ変換を理解する。
フーリエ変換の理解を深める。
フーリエ変換の活用法を学ぶ。
期末試験および答案を返却し、解答の解説を行う。

時間
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30
学業成績の評価方 中間および期末試験の得点、および平常点（レポート、出席率、講義態度）より総合的に評価を
法
行う。
関連科目

メカトロニクス I・マイクロコンピュータ工学

教科書・副読本

教科書: 「ユーザーズ ディジタル信号処理」江原 義郎 (東京電機大学出版局)，その他: 選択科目のため、学生購入数は予測値である。
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

目的に沿った適切なディ ディジタル信号処理が搭 ディジタル信号処理の問 アナログとディジタルのジタル信号処理の設計が 載された機器の概要が推 題点が把握できる。
違いがわからない。
できる。
測できる。

2

目的にあった適切な信号 雑音除去および信号検出 雑音除去および信号検出 雑音除去および信号検出
処理を選択できる。
の原理がわかる。
の必要性がわかる。
の目的がわからない。

3

フーリエ変換を用いて適 フーリエ変換で得られる フーリエ変換の原理がわ フーリエ変換の公式が理切な分析ができる。
スペクトルが理解できる。 かる。
解できない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

マイクロコンピュータ工学(Microcomputer Engineering)
授業の概要

山本広樹 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

センサ信号の処理からモータ制御まで，現在のロボットにはマイクロコンピュータ（以下，「マイコン」と略す）が欠かせないものとなっている．また，マイコンの種類や機能・性能は様々であり，その応用分野はロボットに限らず幅広い．本授業では，多様なマイコンの中から，組込み型のマイクロコントローラ（以下，「組込みマイコン」と略す）に注目する．そして，この組込みマイコンの利用技術を身に付けて行くための端緒となるよう，内部動作の理解に重点を置きつつ初歩的内容を学習する．

授業の進め方PIC マイコンを例として，機械語プログラミングと基本的な周辺機能の紹介を交えながら，データ
シートをもとにマイコン内部の動作と初歩的知識の解説を行う．なお，適宜，理解を促すための演
習を行う．
到達目標
1. 組込みマイコンとはどのようなものか，簡単な説明ができる．
2. プログラムカウンタ，レジスタ，ALU について説明できる．
3. アセンブリ言語による PIC マイコンの初歩的プログラムが理解できる．
4. PIC マイコンの汎用デジタル入出力を利用できる．
5. マイコンの周辺機能について説明できる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
マイコンとは目標
本授業の進め方，中心となる学習内容について理解する．
コンピュータの歴史について知る．
マイコン誕生の背景を理解し，マイコンの種類，応用分野について知る．
PIC マイコンの紹介
組込みマイコンとはどのようなマイコンであるか理解する．
デジタル回路の復習教材となる PIC マイコンについて，その概要を知る．
論理回路などデジタル回路記号について確認する．
ＣＰＵの基本動作と機械語
プログラムカウンタ，レジスタ，ALU 等のマイコンを理解するために必要な基本的用語を知る．
マイコン内部はどのように動作しているか，PIC マイコンを例としてその仕組みを理解する．
2 進数と 16 進数の表現方法について確認する．
機械語プログラミングのマイコンプログラムのクロス開発について知る．
第一歩
2 進数表現と簡単な数値計算について理解する．
実行時間の見積り方法を知る．
汎用デジタル I/O
スイッチ入力と LED 出力を例として，
汎用 I/O ポートをディジタル入力／出力として使用するための基本的手（その１）
スイッチ入力とＬＥＤ出力
順を知る．
また，I/O ポートを使用する際のソフトウェアとハードウェア上の注意点を理解する．
中間試験の答案返却
中間試験に関する模範解答とその解説を聞き，理解が十分でなかった事項
解説と前半のまとめを認識する．
前半の授業内容について，要点を確認する．
汎用デジタル I/O
フォトリフレクタとステッピングモータ（STM）を例として，
ディジタル入力／出力として汎用 I/O ポートを利用する具体例について（その２）センサと STM
知る．
タイマ／カウンタと PWM 出力 マイコンのタイマ／カウンタ機能を知る．
マイコンの内蔵機能を利用して PWM 出力を得る方法について理解する．
アナログ入力とＡＤ変換
アナログ出力とＤＡ変換
プログラミング演習
期末試験
後半のまとめ
期末試験の答案返却
割り込みと WDT について

AD 変換の種類，用語，ADC の使い方と注意点について理解する．
DA 変換の原理と種類を知る．
PWM，ADC，DAC を利用するプログラムを機械語レベルで考える．
（※授業時間内に試験を実施する）
試験後の残余の時間に，後半の授業内容について，要点を確認する．
期末試験に関する模範解答とその解説を聞き，理解が十分でなかった事項を認識する．
割り込み，ＷＤＴ等の機能についてどのようなものか知る．

時間
2

2
2

4
4

2
2

2
2
2
2
2
2

計 30
学業成績の評価方 中間試験 (50 % ) と期末試験 (50 % ) の評価点を平均し最終成績 (100 % ) とする．なお，課題演習の法
評価による加点（最大 30 % ），授業中の取組み姿勢に関する減点（最大 20 % ）を行う場合がある．
関連科目

情報処理 I

教科書・副読本

その他: 授業資料としてマイコンデータシートの抜粋を適宜配布する．

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

他用途のマイコンと比較 組込みマイコンと他用途 コンピュータの種類を複 マイコンはコンピュータ
しながら，組込みマイコ のマイコンの例をそれぞ 数挙げることができ，「組 であるという認識に止まンの特徴を説明できる． れ挙げることができる． 込みマイコン」という呼び る．
方を知っている．

2

マイコンの基本動作に関 プログラムカウンタ・レジ マイコンの内部構成を示 プログラムカウンタ・レジ
する説明の中で，プログ スタ・ALU とはどのよう すブロック図中において， スタ・ALU が，コンピュー
ラムカウンタ・レジスタ・ なものか，簡単な説明がで プログラムカウンタ・レジ タに関する用語であるとALU の働きについて述べ きる．
スタ・ALU を指摘できる． いう認識が無い．
ることができる．

3

簡単なプログラムの実行 条件分岐を行う適切な機 レジスタにデータ値をセ 他言語の記述との区別が時間を計算できる．
械語命令を選択できる． ットする機械語命令を選 つかない．
択できる．

4

スイッチ入力と LED 出力 スイッチ入力と LED 出力 スイッチ入力と LED 出力 スイッチ入力と LED 出力について，ハードウェア を行う周辺回路／プログ を行う周辺回路／プログ を行う周辺回路／プログ／ソフトウェアの両面で ラム例を示すことができ ラム例を示されたとき，そ ラム例を示されたとき，そ
一般的な注意点を説明で る．
の動作結果を示すことが の動作結果を示すことが
きる．
できる．
できない．

5

ADC，DAC などの周辺機 複数の周辺機能の例を挙 何らかの周辺機能の名称 周辺機能の例を挙げるこ
能に関する動作原理と種 げ，その用途などを説明 とその働きを説明できる． とができない．
類や特徴を説明できる． できる．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

人工知能
(Artificial Intelligence)

堀滋樹 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

近年、ロボットの知能化技術の発展は目覚しい。この授業は人工知能の基本概念について概説し、知能ロボットに関する基礎知識について講義を行う。

授業の進め方資料を必要に応じて配布する講義を中心とする。

到達目標

1. 人工知能の基本概念を理解することができる。
2. 知能ロボットに関する基礎知識を理解することができる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
人工知能の歴史探索による問題解決
知識表現と推論
プロダクションシステム
インテリジェントシステム

目標
授業の概要および進め方、評価方法についての説明。
人工知能の歴史と新たな展開について学ぶ。
グラフによる探索問題の定式化やコストを考慮した探索などについて学習する。
命題論理や述語論理、融合原理に関する基礎を学ぶ。
プロダクションシステムや論理型プログラミング、意味ネットワークとフレーム表現、曖昧な知識と利用などについて理解。
インテリジェントロボットやロボットの階層制御の歴史、ソフトコンピュー
ティングと階層的知的制御について学習する。

時間
2
2
2

2
2
2

中間試験
（中間試験の解答・解説）
ニューラルネットワーク
ファジィシステム

ニューラルネットワークの基礎から制御系への応用を理解。
ファジィ論理、ファジィ集合の演算、ファジィ関係、非ファジィ化、ファジィ推論、ファジィ制御、ファジィ制御における推論過程、ファジィ論理の応用について理解する。
遺伝的アルゴリズム
遺伝的アルゴリズムの基礎から遺伝的アルゴリズムと最適化、遺伝的アル
ゴリズムとインテリジェントシステムを学ぶ。
ニューロ・ファジィ・GA・AI 融合 融合システムの基本からニューラルネットワークとファジィ理論の融合、
ファジィ理論と GA との融合、ニューロ・GA、AI との融合
強化学習
強化学習の基礎から強化学習と制御系設計、強化学習とシステム制御応用について学習する。
期末試験（期末試験の解答・解説）

2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30

学業成績の評価方 定期試験の得点、授業態度と出席状況により総合的に評価する。
法
関連科目
教科書・副読本

教科書: 「例題で学ぶ知能情報入門」大堀隆文, 西川孝二, 木下正博 (コロナ社)，副読本: 「人工知能」本位田真一 監修，松本一教，宮原哲浩，永井保夫 共著 (オーム社)・「インテリジェントシス
テム」福田敏男 (昭晃堂)・「人工知能概論（第２版）」荒屋真二 (共立出版)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

人工知能の基本概念を十 人工知能の基本概念を概 人工知能の基本概念を一 人工知能の基本概念を理分に理解できる。
ね理解できる。
部理解できる。
解できない。

2

知能ロボットに関する基 知能ロボットに関する基 知能ロボットに関する基 知能ロボットに関する基礎知識を十分に理解でき 礎知識を概ね理解できる。 礎知識を一部理解できる。 礎知識を理解できない。
る。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

計測工学 II(Measurement Engineering II)

冨田宏貴 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

本講義は，計測工学Ⅰに引き続き，計測技術の基本的内容について学習する．講義の後半においては，計測技術の応用や実用例を加えながら講義を行い，実践的な計測技術の習得を目標とする．

授業の進め方講義を主とした授業を行う．授業中の演習は適宜実施する．

到達目標

1. 各種測定法の原理を理解し，実施することができる．
2. 部品の形状や表面性状について説明し，評価することができる．
3. 実践的な計測技術を活用することができる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
授業の概要説明
信号変換の方式とセンサ

真直度・平面度の測定
真円度の測定角度の測定
表面あらさの測定
計測工学の応用と実例
期末試験

目標
本講義の概要について説明
各種センサの測定原理について学習する．
・機械式センサ・電気電子式センサ
・流体式センサ
・光学式センサ
真直度および平面度の定義，各種測定方法について学習する．
真円度の定義，測定方法ついて学習する
角度測定器の測定原理について学習する．
表面あらさの測定方法や評価法について学習する．
計測工学に関する応用例や実用例について学習する．
期末試験の実施

時間
2
10

4
4
4
2
2
2
計 30
学業成績の評価方 授業態度，出席，定期試験を総合的に判定して成績を評価する．出席状況および授業態度と定期試
法
験の評価比率は３：７とする．
関連科目
専門科目全般教科書・副読本

その他: 計測工学Ⅰで使用した教科書およびプリントを使用
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

各種測定方法の原理を理 各種測定方法の原理を理 各種測定方法の原理を理 各種測定方法の原理を理解し、測定誤差要因の低 解し、測定方法に関する 解し、測定を実施するこ 解できない。
減方法を説明することが 長所と短所を考慮しなが とができる。
できる。
ら測定を実施することができる。

2

部品の形状や表面性状を 部品の形状や表面性状の 部品の形状や表面性状に 部品の形状や表面性状に測定する際の誤差発生要 適切な測定方法を説明す ついて説明し、評価する ついて説明、評価するこ因を原理的に理解し、誤 ることができる。
ことができる。
とが出来ない。
差の低減方法を説明することができる。

3

実践的な計測技術を応用 実践的な計測技術を基礎 実践的な計測技術を基礎 実践的な計測技術を活用
活用し、その有効性を原 にしたがって活用し、応用 にしたがって活用するこ することができない。
理的に説明することがで 例を考えることが出来る。 とができる。
きる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

材料学 II(Materials Science II)

大貫貴久 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

選択

授業の概要

金属材料の機械的性質は、成分のみならず結晶構造、組織に大きく依存する。本講義では、第２学年で学んだ結晶構造を基に、材料の変形挙動、強度について学ぶ。また、腐食防食、JIS 規格、複合材料についても学ぶ。

授業の進め方講義ノート、教科書、プリントを使った講義を中心とするが、理解を深めるための演習、小テスト
等も行う。

到達目標

1. 金属のすべり系と分解せん断応力について理解できる
2. X 線回折による結晶構造解析について理解できる
3. 転位による塑性変形機構について理解できる
4. 金属材料の強化機構について理解できる
5. 複合材料の分類、および、複合側について理解できる
6. 金属の腐食原理について学び、防食法について理解できる
7. 主要な鋼、アルミニウム合金などの JIS 規格について理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
0. ガイダンス
シラバスの確認を行い、授業概要、進め方、到達目標などについて理解する
1. 充填率体心立方格子、面心立方格子、最密六方格子の充填率算出方法を理解する
2. ミラー指数
結晶面とその方向を表示、読み取りできるようになる
3. 塑性変形とすべり系と分解せ 体心立方格子、面心立方格子、最密立方格子のすべり面、すべり方向につん断応力
いて学び、分解せん断応力について理解する
4.X 線回折による結晶構造解析 X 線回折による結晶の面間隔測定の原理と算出方法について理解する
5. 結晶構造の欠陥
点欠陥、線欠陥（転位）、面欠陥について理解する
6. 転位による塑性変形機構
転位による塑性変形の仕組みについて理解する
7. 金属材料の強化
加工硬化、粒界強化、固溶強化、析出強化、その他の強化機構について理
解する
8. 複合材料
複合材料の分類、および、複合則について理解する
9. 鋼の腐食、防食
鋼の腐食原理について学び、防食法について理解する
10.JIS 規格
主要な鋼（炭素鋼、合金鋼、工具鋼、ステンレス鋼）、アルミニウム合金などの JIS 規格につて理解を深める。
中間試験、期末試験の返却および 中間試験、期末試験の返却および解説を実施する
解説

時間
1
3
3
4

2
2
2
3
2
2
4
2

計 30
学業成績の評価方 基本２回の定期試験の平均得点により評価を行う。ただし、理解を深めるために行う小テストと課法
題については 20 点満点で、授業ノートについては 10 点満点で加点し評価に反映する。
関連科目

材料学 I・材料学Ⅰ・材料学Ⅱ・構造材料学・材料物性学・塑性学

教科書・副読本

教科書: 「図解 機械材料 第 3 版」打越二彌 (東京電機大学出版局)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

すべり系を理解するため すべり系を理解するため すべり系を理解するため すべり系を理解するために必要な、充填率を理解 に必要な、充填率を理解 に必要な、充填率を理解 に必要な、充填率を理解でして算出できる。ミラー して算出できる。ミラー して算出できる。ミラー きない。または、ミラー指指数を理解して、すべり 指数を理解して、すべり系 指数を理解して正しく表 数を理解できず、正しく表系を正しく表示でき、分解 を正しく表示でき、分解せ 示できる。
示できない。
せん断応力の算出できる。 ん断応力の算出できる。
また、完全結晶における臨界分解せん断応力についても理解できる。

2

回折原理、ブラックの法則 回折原理、ブラックの法則 ブラックの法則を正しく ブラックの法則を正しくを正しく理解し、面間隔を を正しく理解し、面間隔を 理解し、面間隔を算出で 理解できない。または、面算出できる。線源の特性 算出できる。
きる。
間隔を算出できない。
について、理解できる。

3

欠陥の種類、特長について 欠陥の種類、特長について 欠陥の種類、特長につい 欠陥の種類、特長につい理解できる。転位と塑性 理解できる。転位と塑性 て理解できる。転位と塑 て理解できない。または、変形機構の関係について 変形機構の関係について 性変形機構の関係につい 転位と塑性変形機構の関理解できる。また、バー 理解できる。また、バー て理解できる。
係について理解できない。
ガースベクトルについて ガースベクトルについて理解し、転位線との幾何学 理解し、転位線との幾何的関係を理解できる。転 学的関係を理解できる。
位の増殖機構について理
解できる。

4

金属の強化機構の種類、 金属の強化機構の種類、現 金属の強化機構の種類、現 金属の強化機構の種類、現現象を説明できる。転位 象を説明できる。転位と 象を説明できる。転位と 象を説明できない。またと強化機構の関係につい 強化機構の関係について 強化機構の関係について は、転位と強化機構の関て理解し、具体的な強化 理解し、説明できる。ま 理解し、説明できる。
係について理解できない。
方法について説明できる。 た、ベイリー・ハーシュの
ベイリー・ハーシュの式、 式、ホールペッチの式を用
ホールペッチの式を用い いて、強化計算できる。
て、強化計算できる。

5

複合材料の種類、特徴を理 複合材料の種類、特徴を理 複合材料の種類、特徴を説 複合材料の種類、特徴を説解して説明できる。また、 解して説明できる。また、 明できる。また、複合材料 明できない。または、複合複合材料の幾何学的状態 複合材料の幾何学的状態 の幾何学的状態に合わせ 材料の幾何学的状態に合に合わせて複合則を適用 に合わせて複合則を適用 て複合則を適用できる。 わせて複合則を適用でき
し、正しく強度計算がで できる。
ない。
きる。

6

鋼の腐食の仕組みを理解 鋼の腐食の仕組みを理解 鋼の腐食の仕組みを理解 鋼の腐食の仕組みを理解し、説明できる。腐食要 し、説明できる。防食法 し、説明できる。防食法 し、説明できない。また因を挙げられる。防食法 である不働体化について である不働体化について は、防食法である不働体である不働体化について 理解し、説明できる。不 理解し、説明できる。
化について理解し、説明理解し、説明できる。不 働体化以外の防食方法のできない。
働体化以外の防食方法の 種類、方法について説明
種類、方法について説明 できる。
できる。

7

鋼、アルミニウム合金の 鋼、アルミニウム合金の 鋼、アルミニウム合金の 鋼、アルミニウム合金のJIS 規格の記号の意味を JIS 規格の記号の意味を JIS 規格の記号の意味を JIS 規格の記号の意味を理解し、判別できる。各 理解し、判別できる。各 理解し、判別できる。
理解できない、または、判規格の特徴について説明 規格の特徴について説明
別できない。
できる。また、主要規格、 できる。
特徴的な材料について説明できる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

材料力学 III(Material Mechanics Ⅲ)

内山豊美 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

材料力学Ⅰ，Ⅱでは主に棒・はり・軸・柱などの部材に引張・圧縮・曲げ・ねじり負荷を受ける場合について，部材に生ずる内力と変形（応力とひずみ）を考察したが，それらは部材を 1 次元的と見なして解析したものであった．材料力学Ⅲにおいては，力学的取扱いが複雑な 2 次元的部材（平板，
円筒など）について解説をする．また，はりの複雑な問題，弾性破損の法則についても解説する．

授業の進め方教科書を使った講義を中心に行う．また，理解を深めるための演習を行う．

到達目標

1. はりの複雑な問題の解析法を理解し，応力や変形を求めることができる．
2. 円筒，回転円板の基礎方程式を理解し，応力や変形を求めることができる．
3. 平板の基礎方程式を理解し，応力や変形を求めることができる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
はりの複雑な問題
円筒，回転円板

平板

弾性破損の法則
期末試験

目標
真直はりの応力とたわみ（復習）
組合せはり，鉄筋コンクリートはり
連続はり――三モーメントの式，組合せ応力（復習）一般化されたフックの法則（復習），薄肉圧力容器の応力と変形内外圧を受ける厚肉円筒の応力と変形内圧または外圧だけを受ける厚肉円筒
組合せ円筒，焼ばめ
回転円板
長方形板の一軸まわりの曲げ
互いに直交する二方向への曲げ，等分布荷重を受ける長方形板
軸対称荷重を受ける円板の曲げ――基礎方程式
軸対称荷重を受ける円板の曲げ――等分布荷重を受ける円板
軸対称荷重を受ける円板の曲げ――集中荷重を受ける円板
弾性破損の法則と具体例への適用

時間
6

10

10

2
2
計 30
学業成績の評価方 2 回の定期試験および授業中に行う演習により評価を行う．各々の重みは中間試験 40 ％，期末試法
験 40 ％，演習 20 ％とする．
関連科目
材料力学 I・材料力学 II・機械設計法 I・機械設計法 II（ED）
教科書・副読本

教科書: 「材料力学 第３版 新装版」黒木剛司郎 友田陽 (森北出版)，その他: 材料力学Ⅰ，材料力学Ⅱで用いた教科書を用いる．
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

「知識」と「理解」を応用 基本的な問題について次 以下の項目について知識 以下の項目について知識
して，次の計算および設計 の計算ができる．①組合 を得ている．①組合せは を得ていない．①組合せができる．①三モーメン せはり，②鉄筋コンクリー り，②鉄筋コンクリート はり，②鉄筋コンクリー
トの式を用いた計算，② トはり．
はり，③連続はり．
トはり，③連続はり．
はりの複雑な問題を考慮
した設計．

2

「知識」と「理解」を応用し 基本的な問題について次 以下の項目について知識 以下の項目について知識て，次の計算および設計が の計算ができる．①薄肉 を得ている．①薄肉円筒， を得ていない．①薄肉円
できる．①回転円板に関 圧力容器の応力と変形，② ②厚肉円筒
筒，②厚肉円筒．
する問題，②組合せ円筒、 厚肉円筒の応力と変形．
焼ばめを考慮した設計．

3「知識」と「理解」を応用 平板の応力と変形に関す 以下の項目について知識 以下の項目について知識
して，次の計算および設計 る基本的な問題について を得ている．①平板問題 を得ていない．①平板問ができる．①平板の設計， 計算ができる．
②弾性破損の法則．
題②弾性破損の法則．
②弾性破損の法則を具体的な問題に適用し，解析できる．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

エネルギー工学(Energy Engineering)

児玉知明 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

工業熱力学を応用したエネルギー変換システムについて、昨今の資源・環境問題との関わりを理解しつつ、その性能向上のための基礎理論を学ぶ。

授業の進め方板書を中心とした講義形式で実施し、適宜、補足事項・最新情報などの資料を配布する。また、講義の理解を深めるため適時演習課題を実施する。

到達目標

1. 資源・環境問題とエネルギー工学の関連を理解し、説明できる
2. 各種熱力学サイクルを理解し、説明できる
3. 実際のエネルギー変換システムの概要を理解し、説明できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
熱力学の基礎 1
熱力学の基礎 2
ガスサイクル

目標
エネルギ変換システムの概要と資源・環境との関わりを理解する。
エネルギの形態、理想気体の状態式、熱力学の第 1 法則を理解する。
熱力学の第 2 法則、カルノ―サイクルについて理解する。
主要なガスサイクル（オット―、ディーゼル、サバテ、ブレントン）を理解する。
熱機関の種類
各種熱機関の分類と仕組みを理解する。
往復動式内燃機関 1
自動車をはじめとした往復動式内燃機関について、その構造・原理・性能を理解する。
往復動式内燃機関 2
同上演習
問題を解くことにより理解度を評価し、解説により理解力を向上させる。
ガスタービンおよびジェットエン 発電および航空機に用いられるガスタービンおよびジェットエンジンのの
ジン 1
構造・種類・性能を理解する。
ガスタービンおよびジェットエン 同上
ジン 2
燃焼工学 1
燃焼と燃焼反応、燃焼の形態、燃焼生成物などの燃焼工学の基礎について理解する。
燃焼工学 2同上
蒸気原動所のサイクル 1
蒸気の熱力学的性質を理解し、ランキンサイクルとその効率向上について理解する。
蒸気原動所のサイクル 2
同上
期末試験および返却・解説
期末試験および答案の返却、解答の解説を行う。

時間
2
2
2
2

2
2
2
2
2
2
2
2
2

2
2
計 30
学業成績の評価方 2 回の定期試験の結果を 70 % 、出席状況と受講態度及び提出課題を 30 % として評価を行う。
法
関連科目
熱力学 I・熱力学 II・流体工学 I・流体工学 II
教科書・副読本

教科書: 「図解 エネルギー工学」平田 哲夫、田中 誠、熊野 寛之、羽田 喜昭 (森北出版)，副読
本: 「JSME テキストシリーズ 熱力学」日本機械学会 (日本機械学会)・「燃焼工学」水谷 幸夫 (共立出版)，その他: プリント教材等を必要に応じて配布する。選択科目なので学生購入数は予測値である。

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

講義した内容や課題につ 講義した内容や課題につ 講義した内容や課題につ 講義した内容や課題を理いて十分に理解できてお いて理解できており、そ いて一部軽微な誤解があ 解できていない。
り、国内外の社会的状況 の内容を自ら文章で説明 るものの、おおむね理解や環境に結びつけて講義 することができる。
できている。
の意義や位置づけを調査し説明できる。

2

右欄に加え、p-V 線図、T- 熱機関の持つサイクル計 熱力学の法則を始め、熱 熱機関の持つ法則、特徴
S 線図、H-S 線図も十分に 算ができ、その内容や特 機関の特徴を示すサイク を示すサイクルの内容を理解できており、各線図を 徴を図表、文章を使って ルについて一部軽微な誤 理解できていない。
解があるものの、おおむ
利用して課題の解決や実 説明できる。
ね理解できている。
際の熱機関のエネルギ変換を計算し、説明できる。

3

右欄に加え、現在および エネルギの種類の理解や エネルギの種類の理解や 第 1 次、第 2 次エネルギ、
将来の国内外のエネルギ エネルギ変換の原理機構 エネルギの変換原理機構 その変換する機関や装置事情に結びつけて、講義 を文章を使って説明でき について、軽易な誤解が の原理・機構を理解できしたエネルギ変換システ る。
あるが、おおむね理解で ていない。
ムの利点や問題点を調査きている。
して説明できる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

制御工学 III(Control Engineering III)山本広樹 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

制御工学は，センサ／アクチュエータ等の各要素から全体に至るまで，ロボットをある目的に沿って動作させるために欠かせない技術である．本授業では，制御工学ⅠとⅡに続き，講義と演習により，古典制御理論による制御系のモデル化・安定性判別・定常特性・制御系の設計に関する基礎について学ぶ．

授業の進め方講義と演習を交えながら授業を行う．

到達目標

1. 簡単なフィードバック制御系モデルの特性方程式を求めることができる．
2. 与えられた特性方程式からシステムの安定性判別ができる．
3. 簡単なフィードバック制御系の定常特性を推定することができる．
4. PID 制御とその各要素について，簡単な説明ができる．
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
システムのモデル化

目標
授業の進め方について理解する．
ラプラス変換を用いて伝達関数によりシステムを表現する方法について復習する．
時間応答の計算
比例要素，積分要素，微分要素，一次遅れ要素，二次遅れ要素に関する時
間応答について知る．
システムの安定性について考える システムの安定・不安定とはどのような状態を意味するのか理解する．
特性方程式と安定性の関係
特性方程式の根とシステムの安定性との関係を理解する．
安定判別法の紹介と演習
ラウスの方法を用いた安定判別法について理解し，その手順を覚える．
中間試験の答案返却及び解説
中間試験に関する模範解答とその解説を聞き，理解が十分でなかった事項を認識する．
前半のまとめ
前半の授業内容について，要点を確認する．
フィードバック制御系と性能評価 定常位置偏差，定常速度偏差，定常加速度偏差の意味と計算法を理解する．
制御系の型について知る．
性能改善と PID 制御
P 要素，I 要素，D 要素を加えたフィードバック制御について理解する．
モデルによる演習与えられた簡単なモデル例に対して，フィードバック制御システムを考え，パラメータの設定と特性の計算を行い，これまでの学習内容を確認する．
期末試験と解説（※授業時間内に試験を実施する）
試験後の残余の時間に後半の授業内のまとめと確認を行う．
期末試験の答案返却及び解説
期末試験に関する模範解答とその解説を聞き，理解が十分でなかった事項
制御システムの紹介を認識する．
産業の現場で使用されている制御システムの例を知る．

時間
2

4
2
2
4
2
4
4
2
2
2

計 30
学業成績の評価方 中間試験 (50 % ) と期末試験 (50 % ) の評価点を平均し最終成績 (100 % ) とする．なお，課題演習の法
評価による加点 (最大 30 % )，授業中の取組み姿勢に関する減点 (最大 20 % ) を行う場合がある．
関連科目

制御工学 I・制御工学 II

教科書・副読本

その他: 適宜，解説用の授業資料を配布する．
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

特性方程式と制御系の安 制御モデルから，特性方程 制御システムのブロック 制御システムのブロック定性との関係について，簡 式を求めることができる． 線図から，特性方程式を 線図から，特性方程式を単な説明ができる．
求めることができる．
求めることができない．

2

ラウスの方法以外でも安 ラウスの方法により安定 不安定となる特性方程式 不安定となる特性方程式
定性の判別を行うことが 性の判別を行うことがで の例を挙げられる．
の例を挙げることができ
できる．
きる．
ない．

3

制御系の型から，定常特製 簡単な制御系モデルにつ 簡単な制御系モデルにつ 簡単な制御系モデルにつの傾向を推定できる．
いて，定常偏差を求める いて，定常位置偏差を求 いて，定常位置偏差を求ことができる．
めることができる．
めることができない．

4

システムに応じて PI 制 P 動作，I 動作，D 動作の P 要素，I 要素，D 要素と P 要素，I 要素，D 要素と御，PD 制御，PID 制御を 特徴と効果について説明 は，どのような要素である は，どのような要素である選択できる．
できる.
か説明できる.
か説明できない.

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

システム制御工学(System Control Engineering)

笠原美左和 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

2

通年
2 時間

選択

授業の概要

現代制御理論の基礎知識を習得し、制御系設計法を様々な問題に適用できる応用力を養う。計測制
御演習と連携して MATLAB/Simulink 等の制御系設計・シミュレーションツールも併用して、制御の物理的な意味合いを理解しやすく指導する。

授業の進め方演習を中心に授業を行う。

到達目標

1. 制御対象を状態表現でモデリング化でき、制御対象としての動特性を解析できる
2. 与えられた制御対象に対して、フィードバック制御系を付加したときの、固有値解析などから安定性、速応性などを判定できる
3. 与えられた制御対象に対して、最適制御設計ができる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
現代制御理論の概要
状態方程式の導出
状態方程式の解法
状態遷移行列の導出
固定値・固定ベクトル
状態図
可制御・可観測とその条件
双対性
演習
前期試験
安定性
極配置
最適レギュレータの設計
オブザーバの設計
MATLAB を用いた設計実習
後期試験

目標
授業方針・注意事項などを理解させる。
制御理論の発展と現代制御理論の概要について理解させる。
状態システム方程式と出力方程式の導出ができる。
状態方程式の解法を理解する、
状態遷移行列の導出法を理解する。
座標変換行列・対角座標変換行列など、固有値・固有ベクトルが導出できるようにする。
状態図を理解するようにする。
可制御性・可観測性について理解する。
双対性の定理について理解する。
matlab を用いて演習する。
答案の返却および解説
安定性について判断できる。
極配置について理解し、状態フィードバック制御と極配置の関係について理解する。
最適レギュレータの設計法について理解する。
オブザーバの設計法について理解する。
MATLAB を用いた制御設計を行う。
答案の返却および解説

学業成績の評価方 出席・授業態度（10 % ) と課題 (30 % )、試験 (60 % ) により評価する。
法
関連科目

過渡現象論・制御工学 I・制御工学 II・制御工学 III

教科書・副読本

参考書: 「演習で学ぶ現代制御理論」森 泰親 (森北出版)

時間
1
1
4
4
2
4

2
4
2
4
2
2
6
4
4
12
2
計 60

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

制御対象を状態表現でモ 制御対象を状態表現でモ 制御対象を状態表現でモ 制御対象を状態表現でモデリング化でき、制御対 デリング化でき、制御対 デリング化でき、制御対 デリング化でき、制御対象としての動特性を十分 象としての動特性を概ね 象としての動特性を一部 象としての動特性を解析解析できる。さらに発展 解析できる.
解析できる.
できない。
させた理解ができる。

2

与えられた制御対象に対 与えられた制御対象に対 与えられた制御対象に対 与えられた制御対象に対して、フィードバック制御 して、フィードバック制御 して、フィードバック制御 して、フィードバック制御系を付加したときの、固有 系を付加したときの、固有 系を付加したときの、固有 系を付加したときの、固有値解析などから安定性、速 値解析などから安定性、速 値解析などから安定性、速 値解析などから安定性、速応性などを説明し、それぞ 応性などを説明し、それぞ 応性などを判定できる。 応性などを判定できない。
れの判定できる。さらに れの判定できる。
発展させた理解ができる。

3

与えられた制御対象に対 与えられた制御対象に対 与えられた制御対象に対 与えられた制御対象に対して、最適制御設計のた して、最適制御設計のため して、最適制御設計がで して、最適制御設計がでめの問題設定が説明でき、 の問題設定が説明でき、そ きる。
きない。
その解を示すことができ の解を示すことができる。
る。さらに発展させた理解ができる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

電気機器制御工学(Electrical Machines
Engineering)

奥平鎮正 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

Control

授業の概要

ロボットなどの自動機械を動作させるために必要な電気機器、電力変換回路の動作特性と制御法を修得する。

授業の進め方

理解を深めるために講義だけでなく演習を多く取り入れる。課題の提出も課す。課題演習にはグループで取り組ませ、発表も行なわせる。

到達目標

1. 変圧器、直流電動機などの電気機器の動作原理と動作特性を理解できる。
2. 直流電動機の制御法を理解できる。
3. 古典制御理論を用いて直流電動機の制御系を設計できる。
4. 三相交流の基礎を理解できる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
ガイダンス及び電気基礎理論・電 この授業のシラバスの理解、電気機器とその制御の必要性の理解、電流と気回路・電気数学の復習
磁界の関係の理解、電気回路・基礎電気数学の理解
変圧器の動作特性解析と演習
変圧器の動作原理、動作特性の理解、変圧器を含む交流回路の解析
直流電動機の動作原理、定常動作 直流電動機の動作原理、定常動作特性、定常回転数の決定式の理解
特性の解析演習直流電動機の過渡動作特性
直流電動機の過渡動作特性（負荷トルクを外乱として扱う）を求めるためのブロック線図の導出
ラプラス変換の復習
ラプラス変換を用いた過渡応答の解析
外乱を有する制御系の過渡応答 外乱の影響を抑制するフィードバック制御法についての過渡応答の理解
特性
直流電動機の回転数制御法
直流電動機の過渡特性の理解、P 制御・PI 制御による直流電動機の制御系の設計
三相交流の基礎特性
三相交流の基礎の理解と数式表現期末試験の解答・解説
期末試験の解答・解説

時間
2

6
4
2
2
2
6

4
2
計 30
学業成績の評価方 ２回の定期試験の得点と課題の提出状況から総合的に決定する。定期試験得点と演習課題取組み点法の比率は 6：4 とする。グループで演習を行った際には学生間の相互評価を加点する。
関連科目
電気回路 II・過渡現象論・制御工学 I・制御工学 II
教科書・副読本

その他: 教科書は使用せず
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

変圧器、直流電動機など 変圧器、直流電動機など 変圧器、直流電動機など 変圧器、直流電動機などの電気機器の動作原理と の電気機器の動作原理と の電気機器の動作原理と の電気機器の動作原理と動作特性を深く理解し、内 動作特性を理解し、内容 動作特性を概ね理解し、内 動作特性を理解しておら容を詳細に説明できる。 を説明できる。
容を簡潔に説明できる。 ず、内容を説明できない。

2直流電動機の制御法を深 直流電動機の制御法を理 直流電動機の制御法を概 直流電動機の制御法を理く理解し、内容を詳細に 解し、内容を説明できる。 ね理解し、内容を簡潔に 解しておらず、内容を説説明できる。
説明できる。
明できない。

3

古典制御理論を用いて直 古典制御理論を用いて直 古典制御理論を用いて直 古典制御理論を用いた直流電動機の PI 制御系を正 流電動機の PI 制御系を設 流電動機の PI 制御系の設 流電動機の PI 制御系を理しく設計し、結果を適切に 計し、結果を評価できる。 計に取り組むことができ 解しておらず、設計に取り評価できる。
る。
組むことができない。

4

三相交流の基礎を深く理 三相交流の基礎を理解し、 三相交流の基礎を概ね理 三相交流の基礎を理解し解し、数式を用いてその その特長を説明できる。 解し、その特長を簡単に ていない。
特長を説明できる。
説明できる。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

センサ工学 II
(Sensor Engineering II)

大畠覚 (非常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

現在では家電、自動車、など様々な製品でセンサが使用されており、現代生活になくてはならない
ものである。本講義ではロボットの姿勢制御に必要な加速度センサ、ジャイロセンサ、モーション
センサなどの原理と応用について、実例のセンサの動作をもって学修する。

授業の進め方講義と単元ごとに行う確認プリントにより講義を進める。実例のセンサの動作を PPT もしくは製作品により講義を進める。必要に応じて小テストおよび追試を行う。

到達目標

1. センサの原理と応用回路について理解できる
2. センサがどのようにロボットの制御に役立つのかを理解できる
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ロボットのセンシング技術
センシング回路
センサの製造技術
加速度センサの概要
加速度センサの原理・回路
ジャイロセンサの概要
ジャイロセンサの原理と応用
演習
地磁気センサGPS の概要
モーションセンサ 1
モーションセンサ 2
モーションセンサ 3
センサの校正について
期末試験および返却・解説

目標
ロボットに用いられているセンシング技術についての概要を行う。
センシングに必要な回路の復習と理解。
MEMS を代表とする、センサの製造技術について理解する。
加速度センサの概要について理解する。
実製作品の加速度センサの回路と応用について理解する。
ジャイロセンサの概要について理解する。
実製作品のジャイロセンサの原理と応用について理解する。
問題を解くことにより理解度を評価し、解説により理解力を向上させる。
地磁気センサの原理と方位検出の応用について理解する。
ＧＰＳの動作原理について理解する。
9 軸センサによる慣性センサの仕組みを理解する。
センサでの応用数学を理解する。
ロボット、移動体の姿勢算出方法を理解する。
MEMS センサの利用技術について理解する。
期末試験および答案を返却し、解答の解説を行う。

時間
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
計 30

学業成績の評価方 授業態度・出席状況を 10 % ，課題提出を 10 % ，定期試験を 80 % の比率で評価する。
法
関連科目

電気回路 I・電子回路 I・電気回路 II・電子回路 II・センサ工学 I
科目全般

第 2 学年以降のコース内専門

教科書・副読本

教科書: 「ロボティクスシリーズ 5 応用センサ工学」川村 貞夫ほか (コロナ社)，その他: センサ
工学Ⅰで購入する教科書と同じなので、別途購入する必要はない。Handbook of Modern Sensors
4th Ed.、ジャイロセンサ・モーションセンサについては、作成資料を配布する。製作品の関連ド
キュメントを併用して行う。
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

講義の中で取り上げたセ 講 義 の 中 で 取 り 上 げ た 色々な半導体センサの動 計測システムの構成につンサの動作原理とその応 MEMS センサの動作原理 作原理とその名称を理解 いて原理を説明できない用回路の動作について説 と応用回路の特徴を理解 できる
明できる
できる

2

ロボットの制御に適した ロボットの制御に適した どのようなセンサがロボ ロボットに適用されていセンサの未来予測とその センサの特徴を説明でき ットに適用されているか るセンサの種類について特徴を説明できるる
説明できる。
説明できない平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

アクチュエータ工学(Actuator Engineering)

堀滋樹 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

授業の概要

ロボットを代表とするメカトロニクスの機械システムの駆動には、空気圧式、油圧式、電気式のアクチュエータが利用される。この授業では、これらのアクチュエータの基礎的な内容について講義を行う。

授業の進め方

資料等を必要に応じて配布する講義を中心とする。

到達目標

1. 代表的なアクチュエータの基礎について学ぶことができる。
2. 取り上げられるアクチュエータの動作原理、特徴、制御を理解することができる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
アクチュエータの種類
空気圧式アクチュエータ
油圧式アクチュエータ
電気式アクチュエータ
DC サーボモータ

AC サーボモータ
中間試験（中間試験の解答・解説）
ブラシレス DC サーボモータ
ステッピングモータ
ソレノイド
超音波モータその他のアクチュエータ

目標
授業の概要および進め方、評価方法についての説明。
空気圧式、油圧式、電気式に大別し、それぞれの特徴を学ぶ
空気圧シリンダの原理や構造、特徴について理解する。
油圧式サーボモータの動作原理を学習する。

時間
2

電気式アクチュエータの中で基本的モデルとなるＤＣサーボ
モータの動作原理や構造、種類、制御について理解する。
同期電動機と誘導電動機の原理や利用について学ぶ。

4

2

4
2
2
2
2

ブラシレスＤＣサーボモータの動作原理について学ぶ。
パルス信号で駆動する電動機であるステッピングモータの種類や動作原理、特性について学習する。
電磁石吸引力を用いたソレノイドの構造と動作原理を学ぶ。
超音波モータの原理や特徴を理解する。
新しい技術や原理のアクチュエータについて、仕組みや使い
方を学ぶ。

期末試験
（期末試験の解答・解説）

2
2
2
2
2
計 30

学業成績の評価方 定期試験の得点、授業態度と出席状況により総合的に評価する。
法
関連科目

メカトロニクス I・メカトロニクス II・メカトロニクス III・制御工学 I・制御工学 II

教科書・副読本

副読本: 「アクチュエータ工学」アクチュエータシステム技術企画委員会編 (養賢堂)・「メカトロ
ニクス入門」土谷武士，深谷健一 共著 (森北出版)・「入門電子機械」安田仁彦 監修，田中泰孝，都筑順一，市川繁富，平井重臣 編 (コロナ社)
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

代表的なアクチュエータ 代表的なアクチュエータ 代表的なアクチュエータ 代表的なアクチュエータの基礎について十分に理 の基礎について概ね理解 の基礎について一部理解 の基礎について理解でき
解できる。
できる。
できる。
ていない。

2

取り上げられるアクチュ 取り上げられるアクチュ 取り上げられるアクチュ 取り上げられるアクチュ
エータの動作原理、特徴、 エータの動作原理、特徴、 エータの動作原理、特徴、 エータの動作原理、特徴、制御を十分に理解できる。 制御を概ね理解できる。 制御を一部理解できる。 制御を理解できていない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

ロボット制御工学(Robot Control Engineering)

堀滋樹 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

2

通年
2 時間

選択

授業の概要

移動ロボットやマニピュレータの制御に必要な基本的知識、各種制御手法について講義を行う。

授業の進め方資料を必要に応じて配布する講義を中心とする。

到達目標

1. ロボットの機構や運動学、経路生成、制御について理解することができる。
2. マニピュレータの制御に関する基礎知識を習得することができる。
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術
関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
制御の対象として「ロボット」をロボットの歴史、ロボットの現状（復習）、ロボットの分類、最近のロ
復習する−その歴史と現状−
ボットの研究動向について学習する。
自由度と運動学方程式、姿勢を制 講義で使う記号と数学の準備、ロボットと自由度、マニピュレータの制御、御するための座標変換
姿勢を記述するための座標系ついて学ぶ。
制御の基本であるフィードバック 制御とメカトロニクス、フィードバック制御の典型として「サーボ機構」
制御とサーボ機構
について復習する。
ロボット制御に必要な基礎知識 制御と動力学、ニュートン・オイラー法とラグランジュ法を学ぶ。
移動ロボットの制御
運動の自由度、移動ロボットとは、これまでに開発された地表移動ロボッ
ト、車輪型移動ロボットの運動学と逆運動学、移動ロボットのナビゲーショ
ンについて学習する。車輪型以外の移動ロボット機構、移動機構の評価について学ぶ。
中間試験（中間試験の解答・解説）
ロボットの動力学
システムとしてのロボット、動力学と逆動力学について学習する。
ロボットと機構学
メカトロニクスシステムとしてのロボット、メカトロニクスとは（復習）、
メカトロニクスのメカニクス（機構学入門）を理解。
ラグランジュ法による動力学解析 ロボットの動力学問題を解く (1)、ラグランジュ法を学ぶ。
ニュートン・オイラー法
ロボットの動力学問題を解く (2)、ニュートン・オイラー法を学ぶ。
前期のまとめロボットの制御と動力学、移動ロボットの制御、ロボットの動力学と逆動
力学、動力学解析について復習する。
期末試験（期末試験の解答・解説）
ロボットの動力学問題を解くパラ 実際のロボットの動力学問題を解くパラメータ同定法を学ぶ。
メータ同定
ロボットの軌道制御
軌道計画、位置姿勢の制御を理解する。
ロボットの動的制御と適応制御 サーボモータ系を含めた動力学、関節サーボと作業座標サーボ、動的制御、適応制御について学ぶ。
ロボットの力制御を学ぶ
各種の力制御法について学習する。
中間試験（中間試験の解答・解説）
介護支援ロボットの開発例
医療・福祉ロボット、介護支援ロボット、ヒューマンアシストロボットの実例について学ぶ。
ロボットの遠隔制御
遠隔制御、改良されたマスタ・スレーブ制御について学習する。
ロボットプログラミング
ロボットのプログラミング法、ロボット言語について学ぶ。
動物のセンサと視覚
動物のセンサの特徴、視覚センサとその応用について学習する。
後期のまとめパラメータ同定、軌道計画、位置姿勢の制御、サーボ制御、動的制御、力制御について復習する。
期末試験（期末試験の解答・解説）

時間
2

2
2
2
4

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
4
2
2
計 60

学業成績の評価方 定期試験の得点、授業態度と出席状況により総合的に評価する。
法
関連科目

メカトロニクス I・ロボット工学 I・制御工学 I・制御工学 II・ロボット工学 II・メカトロニクス II・
制御工学 III・システム制御工学

教科書・副読本

副読本: 「ロボット制御工学入門」美多勉、大須賀公一 (コロナ社)・「ロボットの力学と制御」有
本卓 (朝倉書店)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

ロボットの機構や運動学、 ロボットの機構や運動学、 ロボットの機構や運動学、 ロボットの機構や運動学、
経路生成、制御について十 経路生成、制御について概 経路生成、制御について一 経路生成、制御について理分に理解できる。
ね理解できる。
部理解できる。
解できない。

2

マニピュレータの制御に マニピュレータの制御に マニピュレータの制御に マニピュレータの制御に関する基礎知識を十分に 関する基礎知識を概ね理 関する基礎知識を一部理 関する基礎知識を理解で理解できる。
解できる。
解できる。
きない。

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名
応用ロボット工学（ED)(Applied Robotics (ED))

担当教員

学年

単位

開講時数

種別

宮川睦巳 (常勤)・鈴木拓雄 (常勤)・瀬山夏彦 (常勤)・喜多村拓 (常勤)

5

2

前期
4 時間

選択

授業の概要

グループワークにより，エンジニアリングデザイン（以降，ED と称す）の手法を用いてものづくりを行う過程を実践する．これにより ED の手法を理解する．

授業の進め方グループワークに関する実習を行った後，提案された課題を ED によって解決する実習を行う．途
中段階で成果発表を行い，改良を加えながら高い目標に向かって課題解決を目指す．なお，必要に応じて授業の順番を前後させることがある．

到達目標

1. ED の基礎知識を用い，課題解決に向けた提案をすることができる．
2. 班のメンバーと協力し，グループワークを行うことができる．
3. 自分たちの考えや提案を他者に分かりやすく説明することができる．
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス
ED 実習１
デザインレビュー
ED 実習２
成果発表
ED 実習３
最終成果発表まとめ

目標
ED の考え方，グループワークの基礎などを実践を通して修得する．
アイデアの発想法，ファシリテーションスキルを実践形式により修得する．
提案された課題に対して，ED の手法を用いてアイデアを出し合い，デザ
インレビューに向けて資料を作成する．
チームで話し合ったアイデアの発表を行う．
ED 実習１で実践した内容を踏まえ，プロトタイプを作成する．
課題に対する成果を発表する．
ED 実習２で実践した内容を踏まえ，更に改良を加えた作品を作成する．
課題に対する成果を最終発表する．
実習で行った内容を総括する．

時間
4
8

4
16
4
16
4
4
計 60
学業成績の評価方 作業の進行状況５０％，成果物・成果発表５０％として評価する．各成果発表時において，遂行状
法
況，理解度，考察力，コミュニケーション能力を総合して，担当指導教員が評価を行い，平均して総合評価とする．
関連科目
ロボット工学概論及び実習・ロボット工学実習 I・ロボット工学実習 II
教科書・副読本

その他: 参考書: [「エンジニアリング・ファシリテーション」 大石 加奈子 (森北出版)] ・ [「エンジニアリングデザイン―製品設計のための考え方」ナイジェル・クロス／著 荒木光彦／監訳 別
府俊幸／共訳 高橋栄／共訳 (培風館)] ・ [「エンジニアリングデザイン入門―技術の創造と倫理の基礎」 林 和伸, 中屋敷 進, 川上 昌浩, 明石 尚之, 佐藤 昭規 (著), 柴田 尚志 (監修) (理工図書)]
その他: 必要に応じてプリント等を配布する
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

エンジニアリングデザイ エンジニアリングデザイ エンジニアリングデザイ エンジニアリングデザイ
ンの基礎的な知識を理解 ンの基礎的な知識を理解 ンの基礎的な知識を理解 ンの基礎的な知識を理解し，更に高い目標に向け し，新しい提案ができる． している．
していない．
た提案ができる．

2

グループ全体を把握し，率 グループワークの中で，積 グループのメンバーと協 グループのメンバーと協先してファシリテーショ 極的に意見を出すことが 力し，作業を行うことが 力し，作業を行うことがンを行うことができる． できる．
できる．
できない．

3

課題の背景を踏まえ，更 課題の背景を踏まえた作 作品やプレゼンを作成し， プレゼンを作成し，発表すに高い目標に向けた作品 品やプレゼンを作成し，発 発表することができる． ることができない．
やプレゼンを作成し，発 表することができる．
表することができる．

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

CAD・CAE 演習
Aided(Computersign/Computer Aided
neering Practice)
授業の概要

授業の進め方

鈴木拓雄 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

後期
2 時間

選択

DeEngi-

CAD(Computer Aided Design) などにより作図した機械部品によく使用される形状をもつモデルに対して CAE(Computer Aided Engineering) により構造解析（力学的な解析）を行う｡ CAE には有限要素法解析ソフトの ANSYS（アンシス）を用い、構造解析を行う際には理論値との比較も行い、解析手法についての理解を深める｡
講義とパソコンによる演習を中心とする｡

到達目標

1. 有限要素法 (FEM: Finite Element Method) の基礎を理解できる
2. CAE による計算には誤差が含まれることを理解でき、計算結果を自ら評価できる｡
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス
有限要素法とは何か
はりのたわみ解析(レポート１)

目標
授業の進め方の理解
有限要素法の概念の理解

時間
1
1

はりのたわみ解析の基礎
FEM による解析
理論解とＦＥＭ解析との比較
理論解の仮定と適用限界の理解

4
4
4
4

サンブナンの原理について
載荷条件について
拘束条件について

2
2
2

一軸引張試験の載荷条件と拘束条
件の相違による解析結果の比較(レポート２)

円孔を有する平板の解析(レポート３)弾性力学の基礎
FEM による解析
理論解と FEM 解析による比較

2
2
2
計 30
学業成績の評価方 ３つのレポート課題提出、授業の出席状況ならびに取り組み姿勢によって評価する。取り組み姿勢
法
は出欠状況と遅刻や授業中の態度により判定する。
関連科目
設計製図 I・設計製図 II・設計製図 III・材料力学 I・材料力学 II
教科書・副読本

教科書: 「ANSYS 工学解析入門第２版」CAD/CAE 研究会 (理工学社)

評価 (ルーブリック)
到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

有限要素法による解析を どのような場合に対して 材料力学や弾性力学の知 「有限要素」を理解してお実行するために必要な設 有限要素法による解析を 識を織り交ぜながら有限 らず，どのようなことに定を定めることができ，解 用いるのが適切であるの 要素法についての説明が 利用できるのかを説明で析を実行できる｡
かを説明できる｡
できる｡
きない｡

2

CAE による計算結果と， CAE による計算結果と， CAE による計算結果には CAE による計算結果には材料力学や弾性力学に基 材料力学や弾性力学に基 状況によっては疑わしい 疑いの余地がないと考えづく理論による計算結果 づく理論による計算結果 場合がありうることを認 ており，結果は完全に正との間に相違が生じた場 との間に相違が生じる場 識している｡
しいものであると思い込
合，どちらの方がより現 合があることを具体的にんでいる｡
実に近い値であるのかを 示すことができる｡
推定できる｡

平成 30 年度 ロボット工学コース シラバス
科目名

担当教員

ロボット工学演習 II(Exercises in Robotics II)

瀬山夏彦 (常勤)

学年

単位

開講時数

種別

5

1

前期
2 時間

選択

授業の概要

前半は，物理，機械工学，電子工学等の復習および問題演習を行う．後半は，プレゼンテーションの方法について学び，実際に発表を行い，発表の計画から講演までの一連の流れを演習する．

授業の進め方

前半はこれまで学習した関連科目の練習問題を解き，復習と確認を行う．毎回の演習で配布する問題と自分の解答を綴じるファイルを用意しておくこと．後半はプレゼンテーション練習を中心に行う．制作中のスライドのデータは各自が責任をもってバックアップすること．

到達目標

1. （前半）機械工学，電子工学，制御工学分野全般の問題を解くことができる．
2. （後半）スライドやポスターを用いた学術発表の技術を習得し，資料作成から講演，質疑応答
までをこなすことができる．
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
【前半】
（全体の目標）機械力学演習材料力学演習機械設計法演習
メカトロニクス演習
制御工学演習流体力学演習
熱力学演習
中間試験
【後半】
（全体の目標）目標
下記の項目について，基本を理解し発展的な応用力を備えること．
１自由度振動系，２自由度振動系
はりの曲げ， ねじり
ねじと歯車
機械と電子のアナロジー，ラプラス変換
フィードバック制御，定常応答
ベルヌーイの定理
PV 線図，基本サイクル

時間

2
2
2
2
2
2
2

「よりよいプレゼンテーション」とはどういうものかを理解している．プ
レゼンテーションの企画から発表までを実行できる．
①座学 (〜⑤スライド制作と口頭 口頭発表の特徴とスライド制作についてのノウハウを理解している．
発表)②班分け・題目決定
口頭発表を行うグループを決定し，課題に基づき発表概要と題目を決定する．
③スライド作成
前回決定した題目と概要に基づき，必要な資料を収集し，口頭発表に使用するスライドを制作する．
④口頭発表会
スライドを用いて講演を行い，講演から質疑応答までの一連の手順を実行できる．お互いの発表を比較して，長所と短所を確認する.
⑤表彰・まとめ
口頭発表を相互に評価し，良かった点や反省点を整理し，プレゼンテーショ
ンの現場に生かすことができる．

4
2
4
4
2
計 30

学業成績の評価方 出席と課題の取り組み（10 % ），中間試験（40 ％），口頭発表（50 % ）法
関連科目

卒業研究・機械設計法 I・メカトロニクス I・流体工学 I・機械力学 I・熱力学 I・制御工学 I・材料
力学 I

教科書・副読本

教科書: 「理系のための口頭発表術」ロバート・R・H・アンホルト (講談社)，その他:
評価 (ルーブリック)

到達目標

理想的な到達レベルの目安 (優)標準的な到達レベルの目安 (良)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

各専門分野の発展的な知 各専門分野の基礎的な問 いくつかの専門分野の知 専門分野の知識が極度に識を持ち，それぞれの知識 題を解くことができ，基 識が不足しており，当該 不足しており，各分野の問を有機的に組み合わせて， 礎的な知識を有してると 分野の問題を解くことが 題を解くことができない．
より複雑な問題に取り組 みとめられる．
できないが，今後の努力
むことができる．
によって改善できる見込
みがある．

2

プレゼンテーション能力 プレゼンテーション能力 プレゼンテーションに関 プレゼンテーション能力に関する発展的な技術を に関するひととおりの技 する最低限の技術を有し， に極度の不足があり，講有しており，聴講者に誠 術を有しており，聴衆に自 聴衆に比較的単純な講演 演者として聴衆に自分の意をもって応対し，自分 分の講演内容を理解させ， 内容を理解させることが 考えを伝えることが全くの講演内容を理解させる 質疑応答を無難にこなし， でき，質問に答えること できず，質疑応答が成立
ことができる．また，質疑 聴講者を満足させること ができる．
しない．
応答を的確にこなし，聴講 ができる．
者と議論を深めることができる．