| 開講学期／Course Start | 2018年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 他/Oth. |
| 授業区分／Regular or Intensive | 集中講義 |
| 対象学科／Department | 生産システム工学系専攻機械工学コース |
| 対象学年／Year | 1年,2年 |
| 授業科目区分／Category | 博士前期課程 大学院自専攻科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義 |
| 授業科目名／Course Title | 医用機械構成学特論 |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 寺本孝司(機械航空創造系学科機械システム工学コース),藤木裕行(機械航空創造系学科機械システム工学コース),花島直彦(機械航空創造系学科機械システム工学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | MQ206A |
| 連絡先／Contact |
寺本孝司(teramoto@mmm.muroran-it.ac.jp)
花島直彦(教員室:B-312，hana@mondo.mech.muroran-it.ac.jp) 藤木裕行(B304 46-5323 fujiki@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours |
寺本孝司(A204，水曜13:30-14:30,17:00-18:00)
花島直彦(月曜日5,6時限) 藤木裕行(火曜日 14:30～16:00) |
| 更新日／Date of renewal | 2018/10/01 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
医療機器（義肢）や医療ロボットを設計・製作するうえで必要となる知識を習得する． This lecture deals with the knowledge about designing and producing medical equipment, prosthesis and medical robots. |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
１．医用機械の分類および医用機械構成学の概要について理解する ２．機械・人体の分析の役割と設計・製作プロセスを理解する ３．製品シミュレーションの概要を理解する．設計プロセスと設計方法を理解する ４．実体を有する部品の形状創成方法を理解する． ５．ラピッドプロトタイピング,メカトロニクス実装,デジタルモックアップについて理解する． ６．物体の運動を記述する方法について理解する． ７．質点の運動について理解する． ８．剛体の運動について理解する． ９．人体の構造と運動要素について理解する １０．人体の運動の力学的・運動学的な分析を理解する． １１．ロボットを構成する基本要素とその機能を理解する １２．人間と相互作用するロボットを構成する上での問題点・留意点を理解する １３．車椅子,義手などに用いられているロボット技術を理解する． １４．ロボットと関わることによる人間の心理的変化の事例について理解する １５．ロボット利用による低浸襲手術などの応用事例について理解する Understanding of the following topics 1. Classification of mechanical medical devices 2. Systematic analysis of mechanical system and human body 3. Design process and design methodology 4. Shape forming method of real objects 5. Rapid prototyping, implementation of mechatoronic system, digital mock-up 6. Descripiton method of object movement 7. Movement of point mass 8. Movement of rigid body 9. Structure and moving elements of human body 10. Kinematic and dynamic analysis of human body 11.Basic components and their functions of robots 12.Issues on constructing of robots which interact with human 13.Robot technology used for wheelchairs or prosthetic hand 14. Case of psychological influence of the human involved with robots 15.Applications such as minimally invasive surgery using robots |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数 22.5時間 第1回 医用機械構成概論： 医用機械の分類,医用機械の設計と実装 第2回 人工物の構成プロセス： 機械構成におけるアナリシスとシンセシス 第3回 機械機能の分析・設計： 機能評価と設計方法論 第4回 機械機能の製作Ⅰ： 機械要素の製作手法 第5回 機械機能の製作Ⅱ： 機械システムの製作手法 第6回 運動学と力学の初歩Ⅰ： 座標系,質点,剛体,運動方程式 第7回 運動学と力学の初歩Ⅱ： 並進運動,運動量とエネルギー,力,関節力 第8回 運動学と力学の初歩Ⅲ： 回転運動,モーメント,トルク,関節トルク 第9回 筋骨格系の生理学・解剖学： 人体の骨格・関節と主動筋肉 第10回 筋骨格系のバイオメカニクス ： 各種の動作解析とその力学 第11回 ロボットのしくみ： ロボットの構成要素と機能 第12回 人とロボットのインタラクション： 人間と共存するロボットの構成原理 第13回 補装具とロボット技術： 人体の物理的機能補助を行うロボット／システムの構成 第14回 セラピーとロボット技術： ロボットの心理的作用 第15回 医療におけるロボット技術： 手術等医療行為に用いられるロボットの構成 Total 22.5 hours No.1 Introduction of mechanical medical device No.2 Construction process of artifacts No.3 Analysis and design of machine functions No.4 Production of machine elements No.5 Construction of mechanical systems No.6 Introduction of kinematics and dynamics I: coordinates, point mass, rigid body, equation of motion No.7 Introduction of kinematics and dynamics II: translational motion, momentum and mechanical energy No.8 Introduction of kinematics and dynamics III: rotational motion, moment, torque, joint torque No.9 Physiology and anatomy of musculoskeletal system No.10 Biomechanics of musculoskeletal system No.11 Basic components and functions of robots No.12 Interaction between human and robots No.13 Prosthesis and robot technology No.14 Therapy and robot technology No.15 Medical equipment and robot technology Report of this lecture should be submitted for all classes. |
| 教科書・参考書に関する備考 |
e-Learningシステムにより資料も配布する． The materials are distributed by e-Learning system. |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
e-Learningの取り組み状況（４０％）、各回の講義ごとに講義内容に関する論述問題、計算問題として課す確認レポートにより各回の達成度を評価し（６０％），１００点満点中６０点以上で合格とする． e-Learning activity (40%), total evaluation of reports for every class (60%). A grade of more than 60 is accepted for a credit. |
| 履修上の注意 ／Notices |
不合格者は最履修すること． Unsuccessful students must take the class again in the next year. Learning all classes of e-learning should be required. |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
|
| 関連科目 ／Related course |
|
| 備考 ／Notes |
この授業はe-Learningシステムを用いて日本語で行う． This subject will be taught in Japanese by using e-Learning system. |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
|---|---|---|---|---|
| 該当するデータはありません | ||||
|
Active learning 1-1 ／主体的学修（予復習，反転授業，小テスト，振り返り 等） |
The students are expected to learn themselves by using e-learning system. Report of questions should be submitted at the end of class every week. |
|---|---|
|
Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |
|
Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
|
|
Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
|
Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
Self-learning is strongly recommended and encouraged in this course. |
|
Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |