物作りを行うためには、力学に関する知識をベースとした設計および加工計画を行う必要がある。本授業では、１年後期から学修する専門的な力学、すなわち材料力学、構造力学、機械力学、流体力学、航空力学などの基礎を身につけることを目的とする。

ロボットや自動車などの機械システムは、モーターやエンジンからの力により動作する。そのため、機械システムを設計するには、力が加わると機械がどのように動くか（動力学）を知る必要がある。また、機械システムのみならず、建築構造物では地震や風による構造物の振動が問題となり、電気系でもアナログ回路や高周波回路の設計において同様の動的な現象がみられる。この講義では、非常に簡単なシステムを対象として、運動や振動といった動的な問題を理解するための基本的な考え方（基礎理論と感覚的理解）を身につけることを目的とする。

本授業では、静力学で重要な「つり合い」と、外力を受ける物体は変形することを十分に理解することを目的とする。具体的には①「つり合い式」を立てて。これから未知な力を求めることができる　②外力により生じる内力の大きさを表す｢応力｣と変形の度合を表す｢ひずみ｣の概念を理解する　③棒や軸といった基本部材における内力。応力を求めることができる　④応力とひずみの関係を表すフックの法則を用いて、基本部材の変形を求めることができる　などの能力を身に着けることである。

この講義では、計画・設計を行う道具であり、なおかつ、計画・設計内容を伝える手段でもある図面について学ぶ。まず図面を描く基本的な概念や技術を身につけ（図学基礎）、次にCADの使い方を身につける。

工学における数学は自然の中の物理現象や経済に代表される社会現象などの原理、原則を理解し、様々な事象を定量的に分析・評価し、新たな価値を社会に生み出す上で欠かせない学問である。本講義ではこれから学ぶ専門科目の基礎としての数学という位置づけで、線形常微分方程式、ラプラス変換、フーリエ級数の３つに焦点を当てる。大学で学ぶ数学は実社会に直結した実践的な学問であることを理解し、専門科目を習得するために十分な基礎力を養うことを目的とする。

熱力学は、熱を機械仕事に変換する際に必要な学問で有り、エネルギーを取り扱う工学分野に関わる人にとって必須の科目である。輸送機器(自動車･航空機･船等)、空調設備(エアコン･冷蔵庫)、プラント(発電所･鉄工所)等、エネルギーに関わるあらゆる機器の設計には熱力学が必要不可欠である。本講義では熱力学の基礎概念を学ぶ。

物質の三態のうち気体と液体を総称して流体と呼ぶ。流体の運動を記述する学問が流体力学であり「流れの科学」をその入門編として位置づける。我々が暮らすこの世界において気体の代表といえば空気で、そして液体の代表は水である。われわれは空気中で生活し空気の運動である風を感じる。また水の運動は例えば川の流れのように目で見ることもできる。さらに流体の力学は先端工学技術とも密接に関連している。例えば水力、火力、原子力、風力発電では流体をエネルギー変換媒体として扱っている。また、水道、ガス、プラントなど管路を使った流体輸送も流体力学の範疇である。さらに潤滑装置や油空圧機器などでは、機械工学の要素技術として主要な役割を演じている。さらに航空機、船舶のような輸送機の開発では、とくに高速化を図るほど流体抵抗の低減や騒音・振動の防止が重要課題となり、ここにも流体力学の知識が必要である。昨今ではその他の化学工学、医療、電気・電子工学、スポーツ工学など多くの分野とも関連している。本授業では機械工学、航空宇宙工学、エネルギー工学における流体力学の位置づけとその取り扱い方の基礎知識を学修する。

制御は、日常生活でお世話になっているエアコン、自動車などから航空機、人工衛星に至るまで、われわれの身の回りにあるものには制御技術が使われており、制御は無くてはならない存在となっている。制御基礎では、主に、フィードバック制御系の特性を理解するために、システムモデル、伝達関数、ブロック線図などを用いて、古典制御の基礎を学ぶ。特に伝達関数を用いることによって、システムの特性について見通しのよい理解が得られることを学習する。

機械などに共通的に使用されるねじや歯車といった部品、あるいは機械の基本的要素となるブレーキ、クラッチ、ベルト伝動装置などの働きや特性を知ることを目的とする。

機械を構成する部品は一般に複雑な立体形状をしている。部品を加工するためには、その形状や寸法を正確に表す必要があるが、立体図形で表すのは難しいため平面図形で表すことが行われている。この平面図形のことを図面と呼び、図面を書くことを製図という。立体形状を平面図形として表すには、いろいろな約束事が必要であり、日本工業規格で製図規則として定められている。機械システムデザインでは、製図規則の基本を学び、基本的な機械部品について図面の書き方や読み方を修得する。

部品を高精度、高能率に加工する技術を身につけることは、機械を製作する上で非常に重要である。そこで機械加工学では、部品の加工法の種類、加工原理、各加工法の特徴などについて学び、部品の種類や精度に応じて適切な加工法を選択できる力を習得することを目的とする。

ロボット工学概論では、車輪型と歩行型とマニピュレータを対象として、機構、力学、計測、知的制御に関する基礎知識について学習する。実応用として、掃除ロボット、救済ロボット、サッカーロボット、教育ロボット、案内ロボット、精神ケアロボット、福祉介護ロボット、リハビリ・健康増進ロボットなどについても紹介する。

周波数応答に基づいた制御システムの解析と設計法について学ぶ。制御工学を学習する上で、周波数応答を理解することは、システムの特性について見通しのよい理解を得るために非常に重要である。特にフィードバック制御を行うときにナイキストの判定判別法は非常に有用である。今回の講義は、周波数応答に基づいたフィードバック制御系の特性解析と設計法について理解することを目標とする。設計法においては制御仕様をどのように満足するかについて主にループ整形法による設計法を学ぶ。

機械や構造物を設計・製作する場合、その安全性と経済性の両立を図り合理的な設計が必要である。このためには各部材にどのような負荷がかかるのか、どれぐらい変形するのかを把握できることが構造設計技術者には求められる。本授業では「材料力学」で学んだ「棒の引張と圧縮」、「はりの曲げ応力」に続いて、「軸のねじり」と「はりのたわみ」について学び、実際の設計において構造部材の強度・変形解析をする能力、つまりな構造解析の基礎知識を身に付ける。

機械力学では、機械システムの特性を数式モデルで表し、その挙動を考察する。自動車や建物、橋梁の揺れなど、世の中の多くの構造物は多自由度系である。本授業では多自由度系のモデル化法を習得する。また、運動方程式から系の挙動を読み取る、すなわち一般解の求め方を学習するとともに、1自由度系にはなかった新しい概念を理解する。

自動車、飛行機、船舶といった輸送機器周りの空気や水の流れ、軸受け内部の油の流れ、風力発電機やエアコン内部の空気の流れなど、機械製品と流体の間には強い結びつきがあります。これらの製品性能を最大限に発揮させるためには流体力学が必須です。本授業は「流れの科学」の発展科目であり、管の内部および物体の外部を流れるニュートン流体（水、空気、油など）の挙動についての理解を深めることで、将来の流体機械設計や航空機の翼設計についての基礎を身に付けます。

熱力学は、熱を機械仕事に変換する際に必要な学問で有り、エネルギーを取り扱う工学分野に関わる人にとって必須の科目である。輸送機器(自動車･航空機･船等)、空調設備(エアコン･冷蔵庫)、プラント(発電所･鉄工所)等、エネルギーに関わるあらゆる機器の設計には熱力学が必要不可欠である。本講義では基礎熱力学で学んだことを発展させ、各種熱機関の仕組み･原理を理解する。

航空宇宙工学に関する幅広い知識を共有し、航空宇宙工学の専攻を希望する学生の基礎知識として頂くとともに、専攻希望未定の学生や他専攻を希望する学生には概論として航空宇宙工学の分野についての教養を習得して頂くことを目的とする。航空宇宙工学は、システム工学の１応用分野であり、科学技術に関する総合的かつ正確な基礎知識とともに、地上とは異なる極限環境における発想の転換が求められる。漠然とした興味で航空あるいは宇宙の話題を見聞きしてきた初学生には、航空宇宙分野における信頼性の考え方や設計思想などの正確な知識を理解して頂くとともに、巷に溢れる疑似科学を払拭する機会ともなるであろう。明確な意思を持って航空工学・宇宙工学に関わることを目指している学生には、最先端領域の１つとしての航空宇宙分野に踏み出す第１歩として頂くことを目的とする。

近年、人工知能（Artificial Intelligence: AI）に関する技術が急速に発達し、人工知能に基づくシステムを手軽に利用できるようになりつつある。一方で、このようなシステムを開発する、あるいは「有効に」活用するためには、人工知能の仕組みを知ることが重要である。本授業では、人工知能に関する基礎理論を学び、人工知能システムの開発、利用に役立てることを目的とする。

コンピュータの性能の向上にともなって、CAE（Computer Aided Engineering）が機械製品の生産に盛んに活用されるようになってきた。しかし、実際にCAEソフトウエアを用いて機械設計を行う場合、CAEの中身についての知識が皆無であると、CAEの適用範囲や得られた計算結果を吟味することができない。この講義では、CAEの中身であるコンピュータシミュレーションについて実際にプログラミングを行いながら学習する。

メカトロニクス（Mechatronics）は、機械工学（Mechanics）と電子工学（Electronics）を合成した和製英語である。自動車（モビリティ、自動運転）、ロボット、産業用機械、工作機器、家電製品などの知能化された機械であるメカトロニクス製品は、センサやアクチュエータの組み込み、メカニズム（機械伝達機構）、信号処理、モータ制御など、システム化することにより複雑で賢い動作を実現している。本授業では、それぞれの要素技術とそれらの統合化技術を修得する。また、DX時代のサイバーセキュリティについて学ぶ。

1903年にライト兄弟が初めて動力飛行に成功して以来、航空技術の大きな進歩に伴い、航空機は特に遠隔地への移動に不可欠で日常生活で身近なものになっている。また日本では国産旅客機の量産が始まろうとしている。この講義は、航空機が飛行するために必要な揚力発生、推力発生等の基本的な原理について理解する事を目的とする。

この授業では、自転車や宇宙機などの運動を記述できるように、運動の法則に基づき、主に剛体の力学を学習する。質点と違い剛体系では、直進や回転などを、相対的な運動として考察する必要がある。それらに対し、運動方程式の記述方法や数理的解析方法を学習する。

機械系（知能機械工学、航空宇宙工学）の知識として重要な6つの分野（材料力学、機械力学、流体力学、熱力学、制御、計測）に関連する基礎的な実験を行う。本実験により、受講済みの座学と、これから学ぶであろう座学内容の理解を深める。また、研究室配属された際に取り組む卒業研究テーマに対しての課題解決、データ収集法と解析手法、論文としてのまとめ方といった一連の基礎能力を養う。

物造りの現場では、コンピュータソフトの利用による開発期間の短縮や費用の削減が行われている。ここでは、まずコンピュータシミュレーションに欠かせない有限要素法の基礎について理解し、次に、グランドストラクチャー法等の最適設計法について、その基礎となる最適化手法を含め学ぶ。

材料力学や固体力学１で学習した固体材料に生じる応力、ひずみなどについてさらに詳しく学ぶ。また、座屈や変形する物体に蓄えられるひずみエネルギーなどについて学び、力をうける材料の変形についてより複雑な問題に応用できるようにする。

剛体の運動は重心を用いれば並進と回転を独立に扱うことができることを、2次元の運動を対象として学習する。次に、エネルギーと運動方程式の基本的な関係を理解するとともに、エネルギーを用いた運動方程式の導出方法を学習する。これらの手法を簡単なロボットや自動車の駆動系やサスペンションのモデル化に応用して有用性を理解する。

現代制御では、線形システムに限ってはいるが、定性的物理概念を大事にしつつ、状態方程式を利用して、定量的に可制御性、可観測性、安定性の判別法を学習する。また、制御系の構成法として、極配置法について学習する。

この授業科目では、固体材料の機械的性質を原子スケールの微視的な観点から学び、巨視的な力学的、物理的挙動との関係を知ることで、各材料の特性を統一的に理解できるようにする。これにより、ものづくりにおいて、合理的な材料選択ができる技術者としての素養を修得する。

機械や構造物の設計は、設計の基礎である製図と機械要素の学習がしっかりできていることが必要である。企業において設計をする場合、まず開発あるいは設計する製品のイメージを心に描いて、それを具現化することとなる。すなわち、製図と機械要素の基本をもとにその立体イメージを作成し、さらに製造のための図面を作成する。

伝熱工学は、伝導伝熱、対流熱伝達、ふく射伝熱といった熱の移動形態と熱移動速度を取り扱う学問であり、熱を利用している様々な機器を設計・開発する上で、効率よく熱を移動（加熱・冷却）させるための知識が必要である。 この授業の目的は、伝熱工学の基礎を学ぶとともに、熱交換器など様々な熱機器の設計に必要なモデル化と解析方法を習得する。

現代の工業製品は様々な微細加工技術に支えられている。本講義では、集積回路、記録媒体、センサーなどの精密デバイスを製造する上では欠かせない微細加工の要素技術について、それらの基本原理を学び、知識を深めることを目的とする。

航空機形状の飛行性能を定量的に示すために用いられる流体力学上の指標のことを空力特性と呼ぶ。航空機模型の風洞試験によって空力特性の実測データ値を取得できるが、その物理メカニズムの解釈のためには流体の粘性と圧縮性の理論を理解することが非常に重要である。この講義では航空機のための空気力学 (粘性・圧縮性流体力学) 理論を学ぶ。

本科目では、航空機構造の設計に必要な基礎知識を学ぶことを目的とする。航空機構造には主として薄板と補強フレームから成るセミモノコック構造が用いられる。そのような構造に曲げやねじりが加わる時に生じる応力・変形の計算方法を学ぶ。また、各種基本構造の概要を学ぶことで、航空機構造についての理解を深める。

機械システムの設計において、ものづくりの一連の工程（設計から製作まで）を体験しておくことは非常に重要である。たとえば、材料の加工方法を知らずに機械部分を設計すると、設計したものが実現できない、あるいは実現できたとしても高コストになるということが起こり得る。本授業では、物の設計、材料の加工、制御システムの構築を体験し、ものづくりに関する基礎的な知識と技術を身につけることを目的とする。

日本語は象形文字と表音文字を上手に使う非常に優れた言語であるが、おおよそ日本人のみが利用しているだけに過ぎない。社会の国際化が進む現在、世界共通言語として英語は必要不可欠であり、その利用者(英語を公用語･準公用語として利用している国の人口を参考に算出)は、21億人を超えている。実際、各種機器の取扱説明書は日本語だけでなく英語で記述されているものをよく見ると思う。最近では英語だけ記載されており日本語の記載のない説明書も見ることがあると思う。専門書や研究論文に至っては、世界的に見ればその大半が英語で記載されたものであり、日本語で記載されている専門書は国内で注目を浴びているものに限られている。これからの国際化社会の中で最先端研究を行うためには、英語で記載されたものを読み解く技術、更には自らの成果を世界へ向けて発信するための英語で記載する技術を身につけなければならない。そこで本授業では、機械工学に関連した専門用語の英語発音や英語表現に慣れ親しみ、英語の専門書、研究論文等を読解できるようになることを目的とする。

航空機は最大約600万点の部品からなる複雑な装置であるが、航空機が飛ぶためには一切の無駄をそぎ落とさなければならないという要求に迫られる。設計には様々な自由度があるが、裁量の範囲でドレード・オフすることによって特色のある航空機を創っていくこととなる。本講義では、固定翼機の概念設計について学ぶことと、さらに基本的な三面図を描けるようになることを目的とする。

1930年代にジェットエンジンが発明され、1950年代には民間用のジェット旅客機が出現、1960年代には超音速旅客機、ジャンボジェット機が生産されている。以後、航空機の推進技術は著しく進歩し、航空機による移動は我々にとって身近なものとなっている。また、航空エンジン産業界における日本企業の担う役割はどんどん高まっている。この講義では、航空機を推進するジェットエンジンの推力発生原理、サイクル、エンジン要素、等の基本的な原理について学ぶ。

航空宇宙機は、人々と物資を長距離輸送する旅客機や全地球測位システムのためのGPS衛星などに代表されるように、現代の生活を便利で豊かなものにしている。本講義では、航空宇宙機の制御則や誘導則およびそれらの実際の運用について理解することを目的とする。

これまでにロボット工学１において、様々な場面で活躍するロボットの仕組みや動作についての基礎を学んだ。これらを通して、ロボットのシステム構成や必要とされる技術を俯瞰できたと考えられる。ロボット工学２では、掃除ロボット、ドローン、自動運転などに共通して用いられる耐環境技術の一種である自己位置推定と環境地図作成に着目し、周囲の環境がめまぐるしく変化するような場所で自律型ロボットをいかに動作させるかという「確率ロボティクス」について理解する。