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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2019/01/02 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 メカトロニクス
科目名（英文）
／Course		 Mechatronics
時間割コード
／Registration Code		 21145801
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報通信工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○石原　修二
オフィスアワー
／Office Hour
開講年度
／Year of the Course		 2018年度
開講期間
／Term		 後期
対象学生
／Eligible Students		 3年
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2018/03/11
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 メカトロニクスは、機械工学（メカニカルエンジニアリング）と電子工学（エレクトロニクス）の融合で情報工学（IT）により機械を自在に動かす技術である．機械、電子、制御、情報、通信、コンピュータ、材料と関連分野は幅広く、運動機能、動力機能、センシング機能、プロセシング機能、制御機能の五つの機能で構成される．本講義の目標はメカトロニクスの三つの主要な構成要素であるアクチュエータ（動力）、センサ、制御の基礎を重点学習し、小型軽量化、高速化?高精度化、高信頼性、柔軟性を有するメカトロニクス技術が市場の機械製品の品質向上、省エネ、コスト低減に寄与していることの理解と応用方法の基礎を習得するところにある．
履修に必要な知識?能力?キーワード
／Prerequisites and Keywords		 「微分方程式」、?線形代数学?、「電気回路Ⅰ〈電気回路〉」、?電子回路?、「機械力学」、?信号処理〈計測?信号処理〉?、「制御工学Ⅰ?Ⅱ〈制御工学ⅠＢ?ⅡＢ〉」を履修していることが望ましい
キーワード：品質向上、省エネ、コスト低減、小型軽量化、半導体、材料の軽量化、高速化?高精度化、LSI、VLSI、信頼性の向上、非接触センサー、動力ロス低減、高強度化、柔軟性の向上、内蔵プログラム、OSの進化、Network
履修上の注意
／Notes		 授業での到達目標が達成されているかどうかを試験して評価する．中間?期末試験に重点配分(70%)、授業への参加度／学習態度等を加点(30%)する．試験は、授業の進行度に従って適宜実施する．
教科書
／Textbook(s)		 メカトロニクスの基礎　渋谷恒司著　森北出版　（2016年）
補足資料の配布，プロジェクター利用あり
参考文献等
／References		 新世代工学シリーズ　メカトロニクス　高森年編著　オ−ム社
基礎メカトロニクス　神崎一男著　共立出版　その他多数あり
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 授業中に指示する．
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
備考
／Notes		 講義で説明できることは基礎のみであることをよく理解して参考書?文献?ネット情報にも目を通して欲しい．
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配布資料
／Handouts
1 1 [メカトロニクス概論（1）]
メカトロニクスの運動機能、メリット、構成要素、
具体例：産業界での実例		 IoTなどネット検索
2 2 [メカトロニクス概論（2）]
メカトロニクスの実例（続）、
設計の前に知っておくべきこと、計画法		 IoTなどネット検索
3 3 [アクチュエ−タ（1）]
動力機能、電気式アクチュエ−タ
4 4 [アクチュエ−タ（2）]
動力機能、油空気式アクチュエ−タ
5 5 [機械伝達機構]
歯車減速機、ベルト?プーリ機構、ボールねじ機構
6 6 [センサ（1）]
センシング機能、変位?角度?距離、
速度?加速度の計測
7 7 [センサ（2）]
センシング機能、ジャイロセンサ、
力?トルク、温度の計測
8 8 [センサ (3)]
各種センサ、センシングの拡張とは：メカトロニクスの社会的ポジショニング、方向性のコンパス		 センサに関するワークブック
9 9 [アナログセンサ情報処理]
AD変換とDA変換、サンプリング定理、
アナログ半導体
10 10 [電子回路素子とその応用]
電子回路素子
11 11 [コントロ−ラとその周辺機器]
パ−ソナルコンピュ−タのしくみ、インタフェ−ス、
アンプとドライバ
12 12 [制御工学入門]
制御機能、伝達関数、フィ−ドバック制御系、
PID制御
13 13 [ソフトウエア]
コントロ−ラ、フローチャート
14 14 [メカトロニクスシステムの具体例]
産業用ロボットコントロ−ラ、アナログサーボ、
デジタルサーボ、オープンループ制御
15 15 [メカトロニクスの基礎まとめ]
各構成要素の役割と関係、理解と応用、製品企画方法並びに設計計画方法の基礎、創造的シナリオ、近未来で社会に有用な自動化ハードウエアないしは制御ソフトウエアを開発するため準備するにはどのようにすればいいだろうか		 メカトロニクスのメリットについて小論文作成
16 16 [定期試験]
理解力判定ペーパーテスト
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識?理解
／Knowledge & Undestanding		 技能?表現
／Skills & Expressions		 思考?判断
／Thoughts & Decisions		 伝達?コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude		 ロジカルシンキング/Logical thinking
1 各種アクチュエ−タの原理と制御法の理解 ○ ○
2 各種センサの原理の理解 ○
3 各機能を実現する構成部品の理解 ○
4 制御装置とアクチュエ−タ及びセンサ間のインタフェ−スの理解 ○ ○
5 各構成要素の役割と関係の理解および応用力 ○ ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 授業への参加度 小テスト
1 各種アクチュエ−タの原理と制御法の理解 ○ ○ ○
2 各種センサの原理の理解 ○ ○ ○
3 各機能を実現する構成部品の理解 ○ ○ ○
4 制御装置とアクチュエ−タ及びセンサ間のインタフェ−スの理解 ○ ○ ○
5 各構成要素の役割と関係の理解および応用力 ○ ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 70 20 10

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