授業計画 | テーマ | 内容 | 授業を受けるにあたって |
第1回目 | ガイダンス | １．授業の方式，参考文献などの紹介
２．「機械」とは何か
①機械の定義
②機械の種類
３．「機構」とは何か
①構造物と機構
②機素，対偶，連鎖，節（リンク）
③機構の自由度 | 「機械」ってそもそも何？：
改めて「機械」の役割を考えてみる。
それから何がわかるか考察する。 |
第2回目 | 機構（メカニズム）の運動 | １．運動とは何か
①質点と剛体
②座標系と運動
２．運動の種類
①機械の運動
②運動学と動力学
３．瞬間運動、瞬間中心
①瞬間中心の考え方
②瞬間中心の個数
③３瞬間中心の定理 | 動くもののどこに目をつけるの？：
特定の点は直線運動や円運動を行っていることが多い！
逆に動かない部分はどこか，またその理由は何か？ |
第3回目 | 機構（メカニズム）の速度、加速度 | １．機構の速度
①速度と角速度
②速度の求め方
２．機構の加速度
①加速度と角加速度
②加速度の求め方
３．機構解析ソフトウェア | どのくらい速く動けるの？：
動きの「速さ」を表す量は何か？
またその「速さ」をどのように表現するか？ |
第4回目 | リンク機構（１） | １．４節リンク（自動車のワイパー）
２．スライダクランク機構
①ピストンとクランク軸
②楕円コンパス
③パンタグラフ
３．（疑似）直線運動機構
４．球面運動機構（ユニバーサルジョイント） | 組合されて動くもの！：
単純な形状のものをいくつか組み合わせると
複雑な運動を実現できる。どのように組合せ
たらよいのだろうか？ |
第5回目 | リンク機構（２） | １．ロボットの機構
①運動の機能
②開リンク機構と閉リンク機構
③座標系とロボットの機構
| ロボットの骨組み！：
人間は筋肉が骨を動かしている。
ロボットの「筋肉」と「骨」は何なのか？ |
第6回目 | カム機構（１） | １．カム装置
２．カムの種類
３．カム同士の接触形態
４．カム線図
①カムの速度比
②カム線図と運動 | 単純な動きと形の関係！：
機械に行わせる運動とその形には
どのような関係があるのだろうか？
簡単な例で考えてみよう。 |
第7回目 | カム機構（２） | １．立体カム機構
２．運動の最適化 | 目が回るような動き！：
複雑な運動はどのようにすれば
実現できるのだろうか？ |
第8回目 | 摩擦伝動装置 | １．ころがり接触の条件
２．輪郭形状曲線
３．角速度比
①角速度比が変化する例
②角速度比が一定の例
４．摩擦車
①トラクションドライブ
②無段変速機 | こすり合わせて動かそう！：
力や運動を伝えるにはどのような方法
があるのだろうか？ |
第9回目 | 巻き掛け伝動装置 | １．ベルト伝動方式
２．ロープ伝動方式
３．チェーン伝動方式 | 離れたところに力を伝えるには？：
離れたところに力や運動を伝えるには
どのような道具を用いればよいのだろうか？ |
第10回目 | 歯車（１） | １．歯車の機構学的条件
２．歯形曲線
①インボリュート歯形
②サイクロイド歯形
③その他の歯形
３．インボリュート歯車の基本特性
①かみあい率
②すべり率
③干渉と転位 | 確実な力の伝達手段！：
力や運動を正確に伝えたり，大きくしたり
小さくしたりするにはどのようにすれば
よいのであろうか？ |
第11回目 | 歯形（２） | １．各種歯車
①平歯車
②かさ歯車
③ウオームギヤ
④その他
２．歯車の作製方法
３．歯車の強度
４．歯車の精度
５．歯車のメンテナンス | 歯車の形は機械の代表！：
歯車の歯はどのようにすればできる
のだろうか？ |
第12回目 | 歯車（３） | １．歯車列
２．歯車減速機
①遊星歯車減速機
②ハーモニックドライブ減速機 | 組み合わせると面白い動きができる！：
遅くても力は強い状態，逆に力は弱くても速い
状態はどのようにすれば替変えられるのか？ |
第13回目 | 機構学のトピックス | １．研究組織と研究動向
２．機構学と人工知能
３．メカトロニクス／ロボティクスにおける機構
４．機構学と数学 | もっと知りたい人のために：
機構学は成熟した学問か？
これからどのように発展するのか？
あるいはしないのか？ |
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