機械工学科の授業について
◎機械工学科の授業

機械工学科の授業として,一般高校や大学で学ぶ教養科目である「一般科目」と機械工学についての専門的な知識や技術を習得する「専門科目」があります.

一般科目については「国語」,「社会」,「英語」などの普通高校などで学ぶカリキュラムはもちろん,選択科目として「ドイツ語」,「中国語」,「文学」,「法学」などの科目もあります.

専門科目には機械工学についての専門的な知識を学ぶ授業が多くあります.また,様々な実験,実習を通して体験から技術を習得できるカリキュラムを持っています.低学年では「機械工学概論」,「機械工作学」のような機械工学全般に関する授業があります.学年が上がるに従ってより専門的な内容となっていき,「材料力学」,「熱力学」,「機械力学」,「流体工学」のような機械工学の代表的な授業をはじめ「コンピュータ設計支援法」,「CAD・CAM・CAE」,「プログラミング演習」のようなコンピュータ処理のための授業や「メカトロニクス」,「論理回路」,「ロボット工学」などの電気的な授業もあります.また,高専の代表的な特徴である「工作実習」においては大型機械を用いた体験型の授業を行います.「工学実験」ではいろいろな工学に関する実験を行います.そして4年次には「創造工学実習」という科目で,それまで学んだ知識や技術を応用し,1年間でその年のテーマに沿ったロボットを製作します.このほかにも企業で業務を体験する「実務訓練」もあります.

◎機械工学概論 ー1年生ー

入学してから卒業までの5年間でどのような事を学ぶのかを学習します. また,数人で一班に分かれ,レゴマインドストームを用いて決められたテーマに沿ったロボットを作ります.ロボットの製作を通してものづくりの楽しさを再認識し,同時にこれから学ぶ専門知識や技術について簡単に学びます.

役立つロボット

平成19年度に行った「役に立つロボット」で1年生が作った「空き缶を捨てるロボット」です. 本体の先端にセンサーが付いており,空き缶にぶつかるとアームが閉じ,空き缶を持ち上げます. そして180°反転して所定の場所まで移動後,空き缶を捨てます.

みんなで製作

最近のテーマ「消しゴム運び競争」のロボットを製作している様子です.積み重ねられた消しゴムを所定の場所までいかに早く運べるかを競います.

試合の様子

消しゴム運び競争の大会の様子です.いろいろな形のロボットができました.

◎機械設計製図 ー1〜3年生ー

設計する上でとても重要になる製図について,1年生から3年生で学びます.コンピュータによるCADが主流となってきていますが製図の手法や規格などを学ぶため,また製図能力を十分に養うために手書きによる製図を行っています.

製図の様子

基本的な部品図から実物を元にしたスケッチまで,設計に必要な製図能力を学びます.

◎工作実習 ー2〜3年生ー

高専の特徴の一つである工作実習では旋盤やCNCフライス盤のような加工機械の操作,溶接などを実際に学生自身が行い,ものづくりを行えるように技術を習得します.また,ロボットの操作についても学びます.

溶接

溶接の実習の様子です

溶かした鉄を型に流し込んで物を作る「鋳造」の実習です.ひしゃくですくっているのがドロドロに溶けた鉄です.

金属材料を高速で回転させ,刃物を押し当てて削る「旋盤」です.

ロボット操作

アームロボットを用いて自分の名前を書いています.

◎工学実験 ー4年生ー

4年生では企業や大学で研究開発を行う際に必要となる知識,技術を学びます.また,授業で学んだ知識を,実験を通して実際に確認します.

流れの可視可

「可視化」という手法を用いて車の模型の周りの流れを見ています.

金属の組織を特殊な方法で見えるようにして,顕微鏡で確認しています.

◎創造工学実習 ー4年生ー

4年生ではそれまでに学んだ知識,技術を元に,グループでテーマに沿ったロボットを作ります.また,そのロボットを販売した場合についても考えて特許や製造コストなども考慮して製作にあたります.テーマは3年ごとに変わり,また同じテーマでも毎年少しずつ変化がついています.年に3回,発表会があり製作したロボットの特徴や機能,また使用した特許などを発表し,プレゼンテーション能力を養います.
平成17年度から19年度にかけて,「リンゴ収穫ロボット」をテーマとしました.木になるリンゴに模して木から吊したピンポン球を,制限時間内にいかに多く収穫するかを競います.平成18年度ではピンポン球にも種類があり,高得点の物,減点なる物があります.また,収穫したピンポン球は決められた場所に納めないと得点になりません.さらに平成19年度にはより戦略的なルールとなるように,減点になるリンゴも特別な場所へ分別するとボーナスポイントが与えられるようになりました.

平成20年度から22年度は「ものづくりロボット」と題して,本棚やタワーを組み立てるロボットの製作をテーマとしています.指定された物(本棚やタワー)を指定時間内にいかに組み立てられるかを競う競技です.

平成23年度からは「レスキューロボット」と題して,がれきに埋もれた危険物を除去するロボットの製作をテーマとしています.ロボットはスタート地点から2段の段差を乗り越え,危険物を模したビーズ入りのコップの所へ移動します.そして危険物の中身であるビーズがこぼれないようにガレキを除去し,ゴールまで持ち帰ってきます.持ち帰る際にも段差を乗り越える必要があるので,ビーズをこぼさずに段差を越える工夫が必要になります.

それまでに学んだ技術を元に考案から設計,製作と全て自分たちで行います.

発表

製作したロボットの特徴などを発表し,プレゼンテーション能力も養います.

製図の様子

三次元CADで設計した図面と実際に製作したロボット.

製図の様子

変形して段差を乗り越えるロボットです.

◎卒業研究 ー5年生ー

卒業研究は一年間を通してテーマについての研究を行います.研究内容は様々で,教員それぞれが独自の専門分野を持っており,主にその分野についての研究を行います.一般的には3〜5人で一教員の研究室に配置されます.研究は一人一テーマの場合もあれば数人で一テーマの場合もあります.

紙を自動で折りたたむ装置

紙を自動で折りたたむ装置の開発.

ロボットの研究

アームロボットを使って自動化を行う研究.

車いすの研究

車いすに関する研究など,福祉に関する研究テーマもあります.