Transcript H18講義用スライド【ご挨拶】（MS-PowerPoint，2.7MB）

設計工学
海上技術安全研究所の紹介
海技研の研究内容
●船舶の安全
●環境保全とエネルギーの有効利用
●海上輸送の高度化
●海洋空間の利用技術
研究内容
スターリングエンジン
船のバリアフリー
MOVIE
魚ロボット
設計工学
内容
★もの作りのための設計
★実際の現場で役立つ設計
目的
★機械設計や機械作りの楽しさを知る。
★工学的な正しい考え方を身につける。
★ 機械を作り上げる能力を身につける。
様々な機械①
作業を能率的に行うための機械
様々な機械②
生活を便利にするための機械
様々な機械③
情報収集・情報処理のための機械
様々な機械④
機械を作るための機械
機械を作り上げるためには「設計」が必要
「機械設計」とは
●機械の形や構造を
考える過程。
●力学，製図，加工な
どの幅広い知識が必
要。
●考える能力が必要。
【設計例】魚ロボットの研究・開発
魚
海中ロボット
•高い推進効率
•高速遊泳
•優れた運動性能
•高効率推進
高速遊泳
多形式魚ロボット
の開発
優れた旋回性能
優れた加速性能
機敏な動き
力強さ
器用さ
どうやって，魚ロボットをおよがすの？
魚はいろいろな泳ぎをしている！
どうやって，魚ロボットをおよがすの？
①リボンのような動き
②体全体で水をおす
ニジマス型
せまいところ
もぬるぬる
ウナギ型
④おひれをパタパタ
③「つばさ」をふる
はやい！
高性能！
力強い！
これでも
泳げる！
マグロ型
ハコフグ型
魚ロボットがおよぐ！
おひれを，しならせながら，ふるのがコツ！
どうすれば，魚ロボットはまがるの？
本ものの魚は，たくさんのひれをうまくつかっている！
どうすれば，魚ロボットはまがるの？
①おひれを左がわ
だけでふる
②体の形を
かえる
③その場で
急せんかい
魚ロボットはよくまがる！
おひれの動きだけで，よくまがる魚ロボットができる！
魚ロボットをもぐらせるには？
本ものの魚は，「うきぶくろ」をうまくつかっている！
魚ロボットをもぐらせるには？
①「つばさ」をつける
②おひれの向きをかえる
魚ロボットをもぐらせるには？
③「おもり」をつける
④「うきぶくろ」をつける
もぐる魚ロボット！
現在までに開発した魚ロボット
基本構造
旋回性能
推進性能
高速化
どうすれば，よくおよぐ魚ロボットができる？
考えるあたま
長い時間およぐ体力
力強いおひれ
見る，聞く，
感じる
スマートなボディ
すばやい動きを
させるメカ
なめらかに動
くおひれ
よくおよぐ魚ロボットができれば・・・
船をなおす
あたらしい船
工場をしらべる
魚をしらべる
海をしらべる
本講義について
1. 教科書として，「絵とき 機械設計 基礎の
きそ，日刊工業新聞社，2000円＋税」を
準備すること。
2. 毎回，演習課題を行い，提出する（出席
点呼の代わり。成績評価に反映？）。
3. 期末テストを実施する。
4. 他の受講者の邪魔をしないこと（私語禁
止）。
5. http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/
本日の課題（2002年度）
自転車はなぜ現在のような形になったのか。機
械設計の観点から考えなさい（下図参照）。
1817年
1870年
1879年
1928年
回答例
1817年
1870年
1879年
1928年
●安全性や操作性を向上させるため，だんだん現在の形に進
化（適応）してきた。
●直接前輪を駆動するより，チェーンを使った方が力と回転数
を調整できるし，シートの位置も比較的自由に決められる。
●足からペダルへ。ペダルから車輪へ。力の伝達がスムーズ
になり，速度も上昇するため。
●タイヤの大きさを同じにすることによって，コストを下げられる。
本日の課題（2003年度）
①携帯電話はなぜ現在のような形になったのか。機械
設計の観点から考えなさい。（下図参照）。
1980年
1991年
1995年
1999年
2003年
②将来の携帯電話はどのようになるのか考えなさい。
回答例
なぜ現在のような形になったのか？
●持ち運ぶ点で，小型化かつ軽量化が図られてきた。
●内蔵されている基盤と電池が小型化されてきた。
将来の携帯電話はどのようになるのか？
●マイクロチップを内蔵した携帯電話。自分の自己証明などを
マイクロチップに記憶させて，全ての買い物などが携帯電話一
つでできてしまう。
●ノートパソコンのような機能が付加され，便利になる。
●頭で考えるだけで話せるようになる。
●さらに小さくなり，身につけられるようになる。
本日の課題（2005年度）
未来の魚ロボットを考え，概要図と説明文を書きなさ
い。
●社会の役に立つロボットであること。
●「泳ぎがうまい」というメリットを活かすこと。
回答例
●未来の魚ロボットを考え，概要図と説明文を書きなさい。
回答例
回答例
回答例
回答例
回答例
回答例
回答例
回答例
本日の課題
①今後の講義を進めるにあたってのアンケートにご回
答ください。
②未来のマイクロロボットを考え，概要図と説明文を
書きなさい。（課題の練習として）
●社会の役に立つロボットであること。
●「小さい」というメリットを活かすこと。