メカトロニクス演習Ⅱ

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 メカトロニクス演習Ⅱ
科目番号 0008 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 制御情報工学科 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 4
教科書/教材 制御情報工学科編,メカトロニクス演習Ⅱ実習書
担当教員 山崎 悟史

到達目標

1.マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる.
2.OSの基礎,Linux上でのソフトウェア開発ができる.
3.システム開発(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)の基本を習得する.

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マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる(評価割合:8割以上).マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる(評価割合:6~8割).マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる(評価割合:6割未満).
評価項目2仮想Linux上でのソフトウェア開発ができる(評価割合:8割以上).仮想Linux上でのソフトウェア開発ができる(評価割合:6~8割).仮想Linux上でのソフトウェア開発ができる(評価割合:6割未満).
評価項目3基本的なシステム開発手法(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)を体得している(評価割合:8割以上).基本的なシステム開発手法(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)を体得している(評価割合:6~8割).基本的なシステム開発手法(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)を体得している(評価割合:6割未満).

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
本演習では,主にソフトウェアによる機能開発,実装によりメカトロニクスを高度化する技術を身につける.
具体的に以下の4点について講義,演習する.
1. 組み込み系システムを意識したCプログラミングやUNIXオペレーション
2. マイクロコンピュータ(マイコン)や各種入出力センサの使用方法
3. マイコンを用いた自律走行ロボットの設計・製作,各種マイコン機能やセンサ付加による拡張方法
4. システム開発(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)の基本手法
授業の進め方・方法:
まずスライドを用いて概念を解説し、その後,複数名からなるグループで演習に取り組む.
注意点:
前年度までのコンピュータ基礎演習およびメカトロニクス演習Ⅰの内容を十分に復習する.他科目「電子回路」「データ構造とアルゴリズム」「プログラミング演習」などとも関連するため,それらの理解も重要である.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 授業概要・目的,スケジュール,評価方法と基準等を理解する.
2週 Cプログラミング1 Linux環境,シェルの基礎,Cの制御構造,関数(引数・戻り値)について理解し、プログラミングできる.
3週 Cプログラミング2 ポインタと配列,二重ループについて理解し、プログラミングできる.
4週 Cプログラミング3 構造体,文字列処理,ビット・シフト演算について理解し,プログラミングできる.【レポート1】を作成し,提出する.
5週 マイコン基礎1 Arduinoを用いたシステム開発,Arduinoにおけるスケッチを作成できる.
6週 マイコン基礎2 Arduinoのハードアーキテクチャ,I/Oポートの使用できる.
7週 走行会マシン1の製作1 プログラム固定情報によるマシンの基本走行を実現し,走行会マシンの考案できる.【レポート2】を作成し,提出する.
8週 走行会マシン1の製作2 システム開発手法(工程・ドキュメントとプレゼンテーション),走行会マシンの設計・製作,発表準備できる.
2ndQ
9週 走行会1 プレゼンテーション,走行会,評価,システム仕様書となぜなぜ分析できる.【レポート3】を作成し,提出する.
10週 マイコン応用1 基本的な入力センサ,デバイスの原理を理解し使用できる.
11週 マイコン応用2 基本的な出力センサ,デバイスの原理を理解し使用できる.
12週 走行会マシン2の製作1 光センサ情報によりマシンの基本走行できる.【レポート4】を作成し,提出する.
13週 走行会マシン2の製作2 走行会マシンの企画発表,設計・製作できる.
14週 走行会マシン2の製作3 走行会マシンの設計・製作,ドキュメント作成できる.
15週 走行会2 プレゼンテーション,走行会,評価,システム仕様書となぜなぜ分析できる.【レポート5】を作成し,提出する.
16週 予備

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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

評価割合

レポート課題合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力500000050
専門的能力500000050
分野横断的能力0000000