機械システム制御実習

科目基礎情報

学校	一関工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	機械システム制御実習
科目番号	0009	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	未来創造工学科（機械・知能系）	対象学年	3
開設期	後期	週時間数	4
教科書/教材
担当教員	藤原 康宣,八戸 俊貴

到達目標

・3D-CADを活用し，ロボットの設計を行うことができる．
・ロボットを自律移動させる制御ソフトウェアを開発することができる．
・設計開発したロボットの動作について，報告書にまとめることができる．
【教育目標】 (C) (D)

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
ロボットの設計・開発	3D-CADを使用してロボットを設計し，開発することができる．	3D-CADを使用してロボットを設計することができる．	3D-CADを使用することができない．
ロボットの制御ソフトウェア開発	ロボットの移動アルゴリズムを構築し，自律移動させる制御ソフトウェアを開発することができる．	ロボットを自律移動させる制御ソフトウェアを開発できる．	ロボットの制御ソフトウェアを開発することができない．
まとめ	開発した移動アルゴリズムと制御ソフトウェアについて，報告書としてまとめることができる．	制御プログラムについて，報告書としてまとめることができる．	開発したロボットのソフトウェアについて，報告書としてまとめることができない．

学科の到達目標項目との関係

 教育目標 C （広い分野の基礎知識と優れた創造力・開発力をもつ技術者）

 教育目標 D （継続的に努力する姿勢とさかんな研究心をもつ技術者）

教育方法等

概要:

自律型移動ロボットを制御するソフトウェア開発を通じ，機械システム設計について学ぶ．
まず『機械システム設計実習』で開発したロボットをベースに3D-CADにより移動ロボットを設計・開発を行う．
続いてこれを自律移動させるマイコンの制御ソフトウェアの開発を行い，コンテスト形式で性能評価を行う．
この一連の流れにより，コンピュータにより動作される機械システムの設計について学ぶ．

授業の進め方・方法:

・授業内容のほとんどが学生自身で行う作業になるので，積極的に取り組むこと．
・電気回路の基礎的な知識が必要となるので，復習しておくこと．
・機械システム設計実習で開発したロボットを教材として準備しておくこと．

注意点:

【事前学習】
・3D-CAD，C言語，電気回路の基本的な知識を復習をしておくこと．
・前回の内容の復習をしておくこと．
【評価方法・評価基準】
・各授業ごとに取り組む課題と，ロボット制御における製作物（ロボット，プログラム，報告書）で評価する．
・50点以上を合格とする．
・課題

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ロボットの開発	ロボットを開発することできる．
		2週	ロボットの開発・コンテスト	ロボットを開発することできる．
		3週	まとめ	ロボットを開発することできる．
		4週	まとめ	ロボットを開発することできる．
		5週	移動ロボットの設計	移動ロボットを開発することできる．
		6週	移動ロボットの設計	移動ロボットを開発することできる．
		7週	移動ロボットの設計	移動ロボットを開発することできる．
		8週	開発環境の確認	Arudionoマイコンのソフトウェア開発方法・手順を理解できる．
	4thQ
		9週	デジタルIO・PWM	マイコンにおけるデジタルIO，PWM機能を使用することができる．
		10週	モータ制御	デジタルIOおよびPWM機能を使用してDCモータを制御するソフトウェアを開発できる．
		11週	AD変換	AD変換を使用し，センサからのデータを取り込むことができる．
		12週	ロボット制御ソフトウェアの開発	ロボットを制御するソフトウェアを開発することができる．
		13週	ロボット制御ソフトウェアの開発	ロボットを制御するソフトウェアを開発することができる．
		14週	ロボット制御ソフトウェアの開発	ロボットを制御するソフトウェアを開発することができる．
		15週	ロボット制御ソフトウェアの開発・まとめ	開発したソフトウェアについて，報告書をまとめることができる．
		16週

評価割合

	製作物	報告書	合計
総合評価割合	30	70	100
専門的能力	20	30	50
分野横断的能力	10	40	50