メカトロニクス

科目基礎情報

学校	苫小牧工業高等専門学校	開講年度	2018
授業科目	メカトロニクス
科目番号	116828	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	後期:2
教科書/教材	神崎一男 著，基礎メカトロニクス（共立出版）
担当教員	加島 正

到達目標

1) 機械工学，電子工学それにコンピューター技術を統合したメカトロニクスとしての技術的な特徴や基本的な技術を概説できる．
2) 2自由度ロボットを例にして，順運動学，逆運動学およびヤコビ行列を説明できる．
3) 多自由度ロボットの座標系をD-H法を用いて設定し順運動学を説明できる．
4) アナログおよびディジタル回路を用いた制御駆動回路を説明できる．
5) モータ制御駆動システムの基本的な特性を説明できる．

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
評価項目1	機械工学，電子工学それにコンピューター技術を統合したメカトロニクスとしての技術的な特徴や基本的な技術を説明できる．	機械工学，電子工学それにコンピューター技術を統合したメカトロニクスとしての技術的な特徴や基本的な技術を概説できる．	機械工学，電子工学それにコンピューター技術を統合したメカトロニクスとしての技術的な特徴や基本的な技術を概説できない．
評価項目2	2自由度ロボットを例にして，順運動学，逆運動学およびヤコビ行列を正確に説明できる．	2自由度ロボットを例にして，順運動学，逆運動学およびヤコビ行列を説明できる．	2自由度ロボットを例にして，順運動学，逆運動学およびヤコビ行列を説明できない．
評価項目3	多自由度ロボットの座標系をD-H法を用いて設定し順運動学を正確に説明できる．	多自由度ロボットの座標系をD-H法を用いて設定し順運動学を説明できる．	多自由度ロボットの座標系をD-H法を用いて設定し順運動学を説明できない．
評価項目4	アナログおよびディジタル回路を用いた制御駆動回路を正確に説明できる．	アナログおよびディジタル回路を用いた制御駆動回路を説明できる．	アナログおよびディジタル回路を用いた制御駆動回路を説明できない．
評価項目5	モータ制御駆動システムの基本的な特性を正確に説明できる．	モータ制御駆動システムの基本的な特性を説明できる．	モータ制御駆動システムの基本的な特性を説明できない．

教育方法等

概要:

機械工学，電子工学それにコンピュータ技術を統合したメカトロニクスとしての特徴や，その基本的な技術を解説する．また，これらの広範囲な技術をシステムとして機能させるための素養として，ロボット，駆動制御機構，そしてアクチュエータやセンサに関する基本技術を説明する．なお，本科目は制御工学や電気工学と深く関連している．

授業の進め方・方法:

授業は座学形式にて進める．
評価は，評価目標関する内容の試験および演習・レポートにより総合的に行う．評価の割合は，試験80 %，演習・レポート20 %を基準として，合格点は60点である．

注意点:

授業を展開する中の適切な時期に演習・レポートの課題を配布するので，自学自習により取組むこと．提出された課題は添削後，目標が達成されている事を確認して返却します．目標が達成されていない場合には，再提出を求めます．
なお，授業には電卓を用意すること．
JABEE教育到達目標：定期試験（D-4，30 % F-1，40 % H-1, 10%），課題（E-2，20 %）

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	メカトロニクスの序論	メカトロニクスの技術的な特徴を概説できる．
		2週	ロボットの幾何学	ロボットの機構的な特徴を理解できる．
		3週	順運動学と逆運動学	2自由度ロボットを例として，順運動学を説明できる．
		4週	順運動学と逆運動学	2自由度ロボットを例として，逆運動学を説明できる．
		5週	ヤコビ行列	2自由度ロボットを例として，ヤコビ行列を説明できる．
		6週	D-H法	多自由度ロボットの座標系をD-H法を用いて設定し，順運動学を説明できる．
		7週	静力学	多自由度ロボットの座標系をD-H法を用いて設定し，順運動学を説明できる．
		8週	到達度確認試験
	4thQ
		9週	オペアンプ	オペアンプの機能を理解できる．
		10週	アナログ演算回路	オペアンプを用いて簡単な演算回路を設計できる．
		11週	アナログ演算回路	オペアンプを用いて簡単な演算回路を設計できる．
		12週	2進数による情報の表現と演算	2進数，数系の変換および理論ゲートを理解して，ディジタル演算の説明ができる．
		13週	理論回路とブール代数	ブール代数を用いて論理回路の簡略化ができる．
		14週	フリップフロップによる順序回路	順路回路の動作を理解できる．
		15週	モータ制御駆動システム	モータ制御駆動システムの基本的な特性を説明できる．
		16週	定期試験

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	課題	合計
総合評価割合	80	0	0	0	0	20	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	0	0	0	0	10	70
分野横断的能力	20	0	0	0	0	10	30