概要:
オムニバス形式で数人のグループ毎に実施し、各テーマ毎に決められた成果を出す。答えが一つではない問題に対してチームワークで協力し問題解決に挑む。テーマは、組込み系ロボット制御プログラミング、組込み系Webアプリケーション、モーションキャプチャリングの3つについて行う。
※この科目は企業でコンピュータ関連システムの開発に携わっていた教員が、その経験を活かし，組込み系システムの開発についての授業を行う。
授業の進め方・方法:
(i)授業の方法
オムニバス形式で数人のグループ毎に実施し、各テーマ毎に決められた成果を出す。
テーマは、組込みロボット制御プログラミング、組込み系Webアプリケーション、モーションを使ったコンテンツ作成の3つについて行う。
関連科目
前関連科目：創造工学基礎演習(２年)
後関連科目：情報工学実験Ⅱ(5年)
(ii)成績評価
成績評価：シラバスに定める評価割合に基づきテーマ毎の100点満点の評価の平均により100点法で評価を算出し、「学業成績の試験・評価に関する内規」に従い、60点以上を合格とする。
課題提出期限：後期末成績評価まで
期限超過時：受理し評価割合に基づき評価した上で科目の評点を60点とする。
中間評価：受領済み課題の評価の平均とする。ただし、未提出のものは0点として扱う。
事前に行う準備学習：講義の冒頭で予習・復習内容を説明する。
注意点:
各自が役割を理解し，担当部分を着実に進めること．
課題や問題点を共有し，対話を通じて解決に取り組むこと．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
NXC開発環境の理解および基本構文の確認 |
NXC開発環境を用いて基本構文に基づくプログラムを作成し，モータおよびセンサの基本動作を確認できる．
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| 2週 |
制御を前提としたロボット機体の構成およびセンサ配置の設計と基本動作確認 |
制御を前提としたロボット機体を設計・構成し，センサの基本動作を確認できる．
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| 3週 |
光センサ値の取得および閾値設定に基づくライン追従制御プログラムの実装 |
光センサ値を取得・評価し，閾値に基づく条件分岐を用いてライン追従制御を実装できる。
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| 4週 |
プロジェクト開発による組み込み系システムの製作 |
プログラム開発、車体フレームの設計、電子回路の作製、マスコットの設計などの作業内容を理解し作業を進めることができる。
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| 5週 |
ペアによるライン追従リレー課題の設計(WBS)およびロボットの作成 |
ペアで役割分担を行い，機体構造を確認し，ロボットを作成できる。
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| 6週 |
ペアによるライン追従リレー課題の設計およびロボットの作成，プログラム統合・実装 |
ペアで役割分担を行い，機体構造を確認した上でプログラムを統合し，ライン追従リレーを実装できる．
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| 7週 |
ライン追従リレーの完成および動作評価・改良 |
ペアで設計したライン追従リレーを完成させ，動作評価を踏まえて改善できる。
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| 8週 |
搭載物の3D設計および機構変更が制御動作に与える影響の検討 |
機構設計と制御動作の関係を理解し，搭載物の3D設計を行うことができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
3D出力および機体への装着と動作確認 |
設計した搭載物を出力・装着し，機体構造の変化に伴う動作特性を確認できる。
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| 10週 |
構造変更に伴う制御プログラムの調整および性能評価 |
機構変更に応じて制御プログラムを調整し，動作の安定化を図ることができる。
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| 11週 |
HTML5 Canvasを用いたWebアプリケーションの作成1 |
HTML5 Canvasを使ってプラットフォームによらないアプリケーションプログラムの作成ができる。
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| 12週 |
HTML5 Canvasを用いたWebアプリケーションプログラムの作成2 |
Webブラウザで動作する画像処理アプリケーションを作ることができる。
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| 13週 |
組込みコンピュータ1(mbed,WallBot)のプログラミング |
組込みコンピュータを利用してセンサやアクチュエータ(モータ)の制御ができる。
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| 14週 |
組込みコンピュータ1(mbed,WallBot)のプログラミング |
組込みコンピュータを利用してセンサやアクチュエータ(モータ)の制御ができる。
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| 15週 |
組込みコンピュータ2(mbed,WallBot)のプログラミング |
組込みコンピュータをネットワークに接続してネットワークを利用したプログラミングができる。
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| 16週 |
前期期末試験 実施しない |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
組込みコンピュータ2(mbed,WallBot)のプログラミング |
組込みコンピュータをネットワークに接続してネットワークを利用したプログラミングができる。
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| 2週 |
組込みコンピュータを制御するWebアプリケーションの作成1 |
組込みコンピュータを制御するWebアプリケーションを作成できる。
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| 3週 |
組込みコンピュータを制御するWebアプリケーションの作成2 |
組込みコンピュータを制御するWebアプリケーションを作成できる。
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| 4週 |
組込みコンピュータを制御するWebアプリケーションの作成3 |
jQueryを使ってWebアプリケーションをタブレットでも使いやすくすることができる。
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| 5週 |
組込みコンピュータを制御するWebアプリケーションの作成3 |
jQueryを使ってWebアプリケーションをタブレットでも使いやすくすることができる。
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| 6週 |
3次元データの性質・操作
3次元モーションキャプチャの仕組み |
３次元データの性質を解説できる。
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| 7週 |
3次元モデラの基本操作 |
3次元モデラを使って、モデルデータを作成できる。
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| 8週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成
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モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成 |
モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 10週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成 |
モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 11週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成 |
モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 12週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成 |
モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 13週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成 |
モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 14週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成 |
モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 15週 |
モーションデータの利用とコンテンツ作成 |
モデルデータとモーションデータを組み合わせてアニメーション動画を作成できる。
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| 16週 |
後期期末試験:実施しない |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | 要求仕様に従って、標準的なプログラマブルデバイスやマイコンを用いたシステムを構成することができる。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7 |
| ハードウェア記述言語など標準的な手法を用いてハードウェアの設計、検証を行うことができる。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7 |
| コンピュータシステム | 分散処理システムについて、特徴と代表的な例を説明できる。 | 4 | |
| プロジェクト管理の必要性について説明できる。 | 4 | |
| WBSやPERT図など、プロジェクト管理手法の少なくとも一つについて説明できる。 | 4 | |
| 情報通信ネットワーク | 主要なサーバの構築方法を説明できる。 | 4 | |
| ネットワークを構成するコンポーネントの基本的な設定内容について説明できる。 | 4 | |
| SSH等のリモートアクセスの接続形態と仕組みについて説明できる。 | 4 | |
| 基本的なルーティング技術について説明できる。 | 4 | |
| 基本的なフィルタリング技術について説明できる。 | 4 | |
| 情報通信ネットワークを利用したアプリケーションの作成方法を説明できる。 | 4 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 情報系分野【実験・実習能力】 | 情報系【実験・実習】 | 与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7 |
| フローチャートなどを用いて、作成するプログラムの設計図を作成することができる。 | 4 | |
| ソフトウェア生成に利用される標準的なツールや環境を使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7 |
| 問題を解決するために、与えられたアルゴリズムを用いてソースプログラムを記述し、得られた実行結果を確認できる。 | 4 | |
| ソフトウェア開発の現場において標準的とされるツールを使い、生成したロードモジュールの動作を確認できる。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7 |
| 論理回路などハードウェアを制御するのに最低限必要な電気電子測定ができる。 | 4 | |
| 標準的な開発ツールを用いてプログラミングするための開発環境構築ができる。 | 4 | |
| 要求仕様にあったソフトウェア(アプリケーション)を構築するために必要なツールや開発環境を構築することができる。 | 4 | |