秋/2

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授業計画 / Course Content

1-6.  （テーマ１）機械制御実験  （６週）
抵抗回路網を使ったオームの法則、キルヒホッフの法則などの確認からはじめ、ＲＣフィルタ、ＲＬＣフィルタの周波数特性の測定と表現、オペアンプを用いた増幅器の製作と特性の測定（反転増幅器、加算器、コンパレータ、非反転増幅器、ボルテージフォロア）、オペアンプを用いたフィルタ回路の製作と特性の測定、ＤＣモータの特性測定、フィードバック制御による速度制御（制御パラメータと制御結果についての考察）について６週にわたり実験する。機械制御実験のテーマでは、実験ノートを提出する。 

7.  （テーマ２）マイクロ加工の基礎 
簡易無塵室を使った回折格子の作製を通して、MEMSや電子デバイス作製に必要なリソグラフィ加工技術を学ぶ。さらに、回折現象やレジストの感光現象など身近にある光を通してマイクロ・ナノメートルの大きさを実感し、理解する。 

8-9.  （テーマ３）はりの弾性変形のFEM解析（２週）
汎用の有限要素法（ＦＥＭ）ソフトウェアを用いて、基本的な材料力学的問題を解析する。まずソフトウェアの使い方を理解し、骨組み構造、ソリッド構造の解析方法を習得する。実施済みのはり曲げの実験を参考にして、モデル化・計算実施・結果の可視化を順次行ない、理論モデルに基づいた現象の把握を行なう。

10.  （テーマ４）はりの振動モード解析
アンバランスを有するDCモータを加振力とし、片持ちはりの固有振動数と固有振動モードを測定して理論値と比較することで、連続体の振動現象の理解を深める。振動は、歪みゲージとレーザー式変位計の双方で測定し、はりの応力と変位の関係も併せて理解する。

11.  （テーマ５）熱伝導と熱伝達
伝熱で基本となる3つの熱移動形態の中から、ふく射を除く熱伝導と熱伝達に関する実験を行う。熱伝導と熱伝達の基本法則を理解し、熱伝導率  と熱伝達率を求め、両伝熱形態での伝熱量の評価手法を理解する。

12.  （テーマ６）ポンプ特性試験および管摩擦係数に関する実験
渦巻きポンプを運転し、流量に対する揚程・動力・効率の関係（特性曲線）を求める。なめらかな円管内の層流および乱流に対する摩擦圧力損失を測定し、レイノルズ数に対する管摩擦係数の関係（ムーディー線図の一部）を作成する。管摩擦係数を理論値と比較することで、圧力損失の発生メカニズムを理解し、流体回路の設計に必要なムーディー線図・ポンプ特性曲線の使い方を理解する。

13.  （テーマ７）トライボロジー基礎実験
重要な機械要素としての深溝玉軸受を用いて、転がり軸受の構造を確認するとともに、軸受の摩擦係数・摩耗特性に及ぼす荷重、グリース、異物混入などの影響を調べる。転がり摩擦、グリースの潤滑効果と使用方法、軸受の損傷と主な発生原因と対策、転がり軸受の選定方法と使用方法などについて理解を深める。

14.  （テーマ８）多関節ロボットの位置決め制御
多関節型ロボットの構造等について実物を見ることで学習する。多関節型ロボットの制御方式のうち、ティーチングプレイバック方式、オフラインティーチング方式の概念を理解する。ティーチングボックス、コンピュータによりロボットの位置決め制御を行うことにより、ロボットコントローラ等の周辺装置について理解を深める。

なお、各テーマごとに60分以上のレポート作成時間を想定している。

授業時間外学習 / Expected work outside of class

テキスト・実験時の説明に基づいて、実験結果を解析する。表やグラフを作成して、結果を説明およびその示す意味を考察する。記載要領に従いレポートを作成する。

方法 / Grading Policies

定期試験を行わず、平常試験(小テスト・レポート等)で総合評価する。
平常成績（出席・実験態度５０％、レポートの内容・提出状況５０％）で総合評価する。

基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy

原則として、全ての実験テーマに出席し、全てのレポートの提出を求める。
その上で、実験内容の理解度、レポートの充実度を基準として評価する。

実験のテキストとして、各テーマにガイダンス時か各授業時にプリントを配布する。

参考書については、各テーマに配布されたプリントに記載されている。