工学部・工学研究科シラバス
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機構学(2.0 単位)

講義番号423
科目区分専門基礎科目
授業形態講義
対象履修コース 機械システム工学 電子機械工学 航空宇宙工学
開講時期1 2年前期 2年前期 2年前期
必修/選択 選択 選択 選択
担当教員 山田 陽滋 教授  長谷川 泰久 教授 

•本講座の目的およびねらい
本授業は,機械システムの要素となるいろいろな機構とそれらの運動解析手法に関する講義である.機械の運動解析の基本となる剛体の運動学を復習し,リンク機構をベースとして,機構の基本要素に関する運動解析手法が説明される.これはさらに,ロボットマニピュレータに代表される複雑な機構のモデリングと解析へと展開される.また,歯車や摩擦車等種々の伝達機構も記述する.これらの内容は,例題によって理解が助けられる.
以上,本授業では,多くの機械の基本要素である「機構」について,それらの伝動メカニズムのおもに幾何学的な関係を学習し,様々な機械システムを設計する上で役立つ基礎的な知識,機械工学の基礎の一面を身につけることを目標とする.

•バックグラウンドとなる科目
微分積分学ⅠおよびⅡ,ベクトルおよび行列, 力学ⅠおよびⅡ

•授業内容
(内容)
1.機構の基本概念と用語 2.機構の運動(並進/回転,瞬間中心,速度と加速度) 3.さまざまな運動伝達機構(摩擦車,カム,歯車,ベルト車) 4.リンク機構 5.ロボットの運動学(同次変換,静力学)

(授業時間外の課題、Class B)
予め授業資料をNUCTに掲載しておくので予め予習しておくこと。

•教科書
(クラスA)
プリント資料を配布する
(クラスB)
機構学, 森北出版.ISBN978-4-627-66892-8

•参考書
1.一般的・伝統的な機構学に関しては以下の書籍が詳しい.
1)安田仁彦:改訂機構学,コロナ社,2005,ISBN 978-4-339-04069-2 
2)日本機械学会:機構学,丸善,2008,ISBN 978-4-88898-167-5 
3)Hamilton H. Mabie,Charles F. Reinholtz: Mechanisms and Dynamics of Machinery,John, Wiley, and Sons, Inc.,1987,ISBN 13-978-0-471-80237-2
4)Asok Kumar Mallik, Amitabha Ghosh, Gunter Dittrich: Kinematic Analysis and Sythesis of Mechanisms, CRC Press Inc., 1994, ISBN 0-8493-9121-0

2.3次元の運動学的解析に関してはロボット工学関係の教科書が参考になる.たとえば,
1)吉川恒夫:ロボット制御基礎論,コロナ社,1988,ISBN 978-4-339-04130-9 
2)Tsai, Lung-Wen:Robot analysis:the mechanics of serial and parallel manipulators,John, Wiley, and Sons, Inc.,1987,ISBN 0-471-32593-7

•評価方法と基準
(クラスA)
宿題レポート(55%)および中間試験+期末試験(45%)の得点によって評価を行う.
【評価基準】
   S(100~90点) A(89~80点) B(79~70点) C(69~60点) F(59点以下)

(クラスB)
レポートおよび期末試験にて評価します。授業内容の理解を問う試験を実施し、60点以上を合格とする。欠席の場合は、「欠席」とする。

•履修条件・注意事項
微分積分学I,線形代数学I,複素関数論,ベクトル,力学I,解析力学を履修していることが望ましいが,必要な内容は授業の中で教える.

•質問への対応
(クラスA)
授業中の質問を歓迎する.授業後は,TAが窓口になって質問に対応する.
電子メールアドレス:yamada-yoji@mech.nagoya-u.ac.jp
(クラスB)
授業について何かありましたら、以下に連絡下さい。hasegawa@mein.nagoya-u.ac.jp

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