メカトロニクス

科目基礎情報

学校	大分工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	メカトロニクス
科目番号	R06S523	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	情報工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	ロボット・メカトロニクス教科書 メカトロニクス概論(改訂3版) ,古田勝久,オーム社
担当教員	十時 優介

到達目標

(1)センサやアクチュエータの動作原理や特性が理解できる．（定期試験）
(2)メカトロニクスにおけるプログラミングの構成について理解できる．（定期試験）
(3)システムの伝達関数や制御システムの構成について理解できる．（定期試験）
(4)機械要素の設計について理解できる（定期試験）

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
到達目標(1)の評価指標	アクチュエータやセンサの特徴を詳しく述べることができる．	モータの特徴やセンサの特徴の違いを述べることができる．	モータの特徴やセンサの特徴の違いを述べることができない．
到達目標(2)の評価指標	メカトロニクスで利用されているPLCのプログラミングについて自分で構築することができる．	メカトロニクスで利用されているPLCのプログラミングについてラダー図の概念がわかる．	メカトロニクスで利用されているPLCのプログラミングについてラダー図の概念がわからない．
到達目標(3)の評価指標	DCモータ単体の伝達関数の導出や制御システムの例のブロック線図の等価変換ができる．	DCモータの伝達関数を1次遅れ要素とした場合の，基本的な制御システムのブロック線図の等価変換ができる．	DCモータの伝達関数の導出やブロック線図の等価変換ができない．
到達目標(4)の評価指標	機械要素や加工法の特徴を詳しく述べることができる．	機械要素や加工法の特徴を述べることができる．	機械要素や加工法の特徴を述べることができない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育目標 (B2) （情報技術、専門工学の基礎を身につける）

教育方法等

概要:

本講義では組込みシステムや制御工学で扱ったアクチュエータやセンサの動作原理について，機械工学や電気電子工学，制御工学がそれとどのように関わるかをメカトロニクスの入門として学習する。機械的な機構や構成要素、センサの動作原理と特徴、シーケンス制御の基礎について取り扱う。

授業の進め方・方法:

機械工学と電気電子工学の基礎に触れることによりメカトロニクスの入門を学習する．機械工学は機械要素や加工法について学習を行い，電気電子工作ではセンサの動作原理やDCモータの特性について取り扱う．またこれまでに学習した制御工学やプログラミングがどのように使用されているか紹介を行う．

（課題提出について）
　１～２回の課題演習を実施する．
（事前学習について）
　制御工学の知識を利用するため自信がない学生は復習を勧める．
　また制御工学を履修していない学生も本講義は履修可能である．
　機械工学など新たに学習する事柄がおおいため復習に重点を置くこと．

注意点:

(履修上の注意)
制御工学や電気回路の知識を使用するので復習をしておくことが望ましい．
(自学上の注意)
複合的な分野であるので，色々なことに興味を持って取り組むこと．

評価

（総合評価）
（定期試験の平均点）×0.8+（レポート・小テスト）×0.2
（単位習得の条件）
　総合評価について60点以上を合格とする．
（再試験について）
　再試験は，評価が60点未満で課題を全て提出している者についてのみ実施を行う．

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス メカトロニクスのシステム論	・本授業のガイダンス ・システムの構成として制御工学の復習ができる
		2週	センサ①	センサの動作原理が理解できる．
		3週	センサ②	センサの動作原理が理解できる．
		4週	PLCを用いた制御①	PLCで利用されるラダー図について座学を通じて理解できる．
		5週	PLCを用いた制御②	PLCで利用されるラダー図について演習を通じて理解できる．
		6週	アクチュエータ①	モータの動作原理と特性について理解できる．
		7週	アクチュエータ②	モータの動作原理と特性について理解できる．
		8週	演習問題①	これまでの学習内容について演習を用いて理解できる．
	2ndQ
		9週	中間試験	到達目標(1)(2)(3)
		10週	機械設計①	機械要素について理解できる．
		11週	機械設計②	機会の加工法について理解できる．
		12週	機械設計③	機械設計における強度と安全性について理解できる
		13週	制御設計と実装	制御機の設計と実装について理解できる．
		14週	演習問題②	これまでの学習内容について演習を用いて理解できる
		15週	期末試験	到達目標(3)(4)
		16週

評価割合

	試験	その他	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	80	20	100