2025年度 (最新) 学院等開講科目工学院システム制御系

システム創造設計

開講元: システム制御系
担当教員: 山北昌毅 / 塚越秀行 / 宮﨑祐介 / 中本秀一 / 中村翼
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月3-4 (S2-201(S224)) / 木1-2 (S2-201(S224))
クラス: -
科目コード: SCE.P202
単位数: 200
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年4月2日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では，サイバー・フィジカルシステムをデザイン・製作するために必要な基本的な知識について講義を行う。メカ、電気、情報系を統合したサイバーフィジカルシステムの重要性は社会においてますます高まっている。そのようなサイバーフィジカルシステムの基盤であるメカトロニクスシステムを柔軟な発想を持って創造的に設計することは重要であるが、システムを実際に実現するためには、材料の特性やアクチュエータ、センサーの基本的な特性や性能の限界を理解している必要がある。本講義では，メカトロにクスシステムをデザイン・設計するための基本的な知識について習得するとともに、各分野をさらに発展的に学ぶための素養を身につける。

到達目標

本講義を履修することによって次の項目に関する知識を習得する。
１）メカトロニクスシステムの基本構成
２）メカトロニクスシステムのための材料・アクチュエータ・センサー
３）メカトロニクスシステムの設計法・製作法

キーワード

サイバーフィジカル、メカトロニクスシステム、材料、センサー、アクチュエータ、システム設計

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

メカトロニクスシステムの設計・製作に必要な知識を分野毎に講義を行う導，設計と工作の実作業を行う。最終回に競技会を開催する。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	システム創造設計とサイバー・フィジカルシステム	メカトロニクスシステムの例と必要な知識を学ぶ
第2回	基本設計（１）：設計の手順とプロセス	設計の手順やプロセスについて学ぶ機械の基本構想の決定
第3回	材料の選択と設計（１）	材料の性質と強度及び選択方法について学ぶ
第4回	基本設計（２）：機械要素の設計と具体例	設計の手順やプロセスについて学ぶ
第5回	材料の選択と設計（２）	材料の性質と強度及び選択方法について学ぶ
第6回	駆動力伝達機構	駆動力伝達機構とその選択方法について学ぶ
第7回	アクチュエータとその特性	車輪部の図面の作成
第8回	デザインの表現	CADを用いたデザイン表現演習
第9回	CAD(1)	CADを用いたシステム設計（１）
第10回	CAD(2)	CADを用いたシステム設計（2）
第11回	CAD(3)	CADを用いたシステム設計（3）
第12回	CAD(4)	CADを用いたシステム設計（4）
第13回	実在メカトロニクスの構造探究（1）	実際のメカトロニクスシステムを企業の製品から学ぶ
第14回	実在メカトロニクスの構造探究（2)	実際のメカトロニクスシステムを企業の製品から学ぶ

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

必要に応じて資料を配布

参考書、講義資料等