授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
33038:[2025 春セメスター]アクチュエータ工学(5T) 2025 春セメスター 水3 理工学部 早川 恭弘 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス３０６号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

　授業は，対面形式で行う．講義では，レジュメ及びテキストを用いて，ロボットやメカトロニクス機器に利用されているアクチュエ－タの種類（電気，空気圧，油圧，機能性流体など）や駆動原理を概説する．また，最先端のロボット，電動自動車などを視覚教材により提示し，アクチュエータの利用例を学ぶ．さらに，理解を深めるために具体的な事例を挙げ，目標とする動作を実現するためのアクチュエータの選定方法についても説明する．ここで、幾つかのアクチュエ－タについては、効率的な利用方法を説明する．
　定期的に，小テスト及び課題レポートを実施する．小テストに関しては，解答提出後正解を提示する．また，課題レポートに関しては，解説を行う．

受講生の到達目標

（１）アクチュエータの種類及び駆動原理を理解し，説明することができる．
（２）使用目的に合わせて最適なアクチュエータの選定ができる．
（３）大学で履修している科目の繋がりを理解し，説明することができる．

事前に履修しておくことが望まれる科目

ロボットなど制御機器開発に必要不可欠なアクチュエータ全般に関して学習するので，電気系，機械系，制御系の科目を履修しておくことが望ましい．

授業スケジュール

授業回数/
担当教員（複数担当の場合） 		テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

概要説明

アクチュエータ工学で学ぶ内容の概要説明とロボット開発の事例紹介

2

メカトロニクスにおける設計概論１

システム構成（アクチュエータとセンサの配置），センサ選定仕様

3

メカトロニクスにおける設計概論２

・力伝達機構，設計，歯数比の役目，
・電気系と機械系のアナロジー

4

DCサーボモータの構造，駆動原理
ACサーボモータの構造，駆動原理

モデル化，特性方程式，角度制御

5

ACサーボモータの構造，駆動原理

・シンクロナスモータ，インダクションモータ，
・回転磁界，発生トルクと角速度の関係，
・モータの制御方法

6

ステッピングモータの構造，駆動原理，モータ選定

・駆動原理の理解
・永久磁石型，可変リラクタンス型，複合型，
・モータ特性図，
・モータ選定方法

7

電動モーターの制御及び利用例
［小テスト１］

・各種モータの特徴及び選定
・特性，選定方法
・電力制御，PWM制御，応用例（ＣＤプレーヤー，ファックスなど）
［試験範囲（第１回講義〜第６回講義）］

8

油空圧機器概論
空気圧機器１

・油空圧用ポンプ，圧縮機，アクチュエータ概要
・空気圧駆動のアクチュエータ（シリンダ，ゴム人工筋，モータ）

9

空気圧機器2

空気圧用各種弁の構造，特徴と用途について学ぶ

10

空気圧機器３
流体力学，熱力学概要説明

・空気圧用各種弁の説明（続き）
・ベルヌーイの定理，圧縮率，エネルギー方程式

11

空気圧制御

弁を用いて空気圧アクチュエータを制御する場合の手法を学ぶ

12

油圧システム

・油圧アクチュエータ及びモータの説明，
・油圧制御手法

13

油圧システム
磁性流体　他　
ニューアクチュエータ解説

・油圧システムの先端技術
・ER流体及びMR流体の説明
・圧電セラミックス，超音波モータ，形状記憶合金

14

アクチュエータ総括
［小テスト2］

・学んだアクチュエータの復習を行う．
［試験範囲（第１回講義〜第13回講義）］

授業実施形態

第 1 回～14回を対面授業にて実施する.　

授業外学習の指示

　本授業を理解し，到達目標を達成するためには，事前にテキストを読んでおくこと．また，レジュメを配布するので，事前に予習しておくこと．
　さらに，常に身の回りにある制御機器のアクチュエータに興味をもち，講義で学んだアクチュエータと比較して欲しい．
　1 回あたり2時間程度の作業を要するレポート課題を 2 回程度課す.

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 80

受講生の到達目標全てに対応して，学習到達度を最終的に確認する定期試験テストを実施する．
レポート試験
（統一締切日を締切とするレポート）		 0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
（日常的な授業における取組状況の評価）		 20

平常点に関しては，講義中の検証テストと課題レポート提出により評価する．
講義期間中に学習到達度を確認する検証テストを，対面講義においてmanaba+Rを用いて2回実施する．また，数回提出する課題レポートなどにより，平常点を評価する．ここで，レポート課題内容は，記述形式を主とする．

成績評価方法(備考)

A+評価については，全体の２％程度とし，Aは全体の２０％，B,Cは全体の６０％程度を考えている．

受講および研究に関するアドバイス

身近に使用されているアクチュエータに，どのようなものがあるか注意深く観察すること．

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
制御用アクチュエータの基礎 川村貞夫（立命館大）・田所諭（東北大）・早川恭弘（奈良高専）・松浦貞裕（松下電器）・野方誠（立命館大） コロナ社 978-4-339-04524-6

教科書(使用頻度、その他補足)

教科書以外に，参考レジメを配布する．講義では，教科書とレジュメを毎回使用．

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
電子機械入門シリーズ アクチュエーターの技術 鷹野英司・加藤光文 理工学社 978-4-274-06983-3
マイクロメカニカルシステム 樋口俊郎、生田幸士 フジノテクノシステム

参考書(使用頻度、その他補足)

自習用として，参考にしてください．

参考になるwwwページ

特になし

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R

備考

特になし
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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/