メカトロニクス

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 メカトロニクス
科目番号 0197 科目区分 専門 / 選択必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 武藤 一夫     「実践 メカトロニクス入門」 (オーム社)
担当教員 安保 悦朗

到達目標

メカトロニクス技術の代表的なものとしては,マイクロコンピュータやパソコンによる機械制御技術,ロボットおよび周辺機器の制御技術などが挙げられる.機械技術者が電子技術を学ぶという視点から,電子回路を機械の駆動と結びつけながらメカトロニクスの学習を行う.本講義では,機械工学と電子工学の両面を理解し,就職後にも役に立つ知識を身につける.

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
センサー各センサーについて理解し,実際に回路で利用できる各センサーについて理解できる各センサーについて理解できない
アクチュエーター各アクチュエーターについて理解し,実際に回路で利用できる各アクチュエーターについて理解できる各アクチュエーターについて理解できない
回路部品1 (コンデンサ,抵抗)コンデンサや抵抗について理解し,実際に回路で利用できるコンデンサや抵抗について理解できるコンデンサや抵抗について理解できない
回路部品2 (ダイオード,トランジスタ)ダイオードやトランジスタについて理解し,実際に回路で利用できるダイオードやトランジスタについて理解できるダイオードやトランジスタについて理解できない
回路部品3 (オペアンプ増幅器)オペアンプの増幅について理解し,実際に回路で利用できるオペアンプの増幅について理解できるオペアンプの増幅について理解できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
メカトロニクスとはメカニクス(機械工学)とエレクトロニクス(電子工学)の合成語であり、,機械の中に電子技術を導入して生み出された新たな学問・技術分野である.その技術・内容を学ぶためには,機械,電気,制御,情報の基礎的知識が必要とされる.講義では機械系技術者として必要なメカトロニクス技術の基礎知識について広範囲な内容を学ぶ.
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位科目のため,事前・事後学習として課題を課すとともに自主学習に関するプレゼンテーションを行い学習状況を確認する.
授業の前半は講義を行い,後半は学生による発表とする.
成績評価はページ下部の評価割合に示す.
※ただし,新型コロナウイルスの影響により,授業内容を一部変更する可能性があります
注意点:
講義形式による知識の習得と同時に,課題発表では学生が主体的に学習することを重要視する.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 メカトロニクスとその基本要素 メカトロニクスの6要素を理解できる
2週 メカトロニクスとその基本要素 メカトロニクスの6要素を理解できる
3週 メカトロニクスとその基本要素 メカトロニクスの6要素を理解できる
4週 センサの技術 各種センサの原理および利用方法を理解できる
5週 センサの技術 各種センサの原理および利用方法を理解できる
6週 センサの技術 各種センサの原理および利用方法を理解できる
7週 中間試験→(講義に変更) 各種センサの原理および利用方法を理解できる
8週 インターフェース技術 センサからマイコンおよびマイコンからセンサへの信号伝達が理解できる
4thQ
9週 インターフェース技術 センサからマイコンおよびマイコンからセンサへの信号伝達が理解できる
10週 ハードウェア技術
コンデンサ
コンデンサ,ダイオード,トランジスタ,オペアンプの原理を理解できる
11週 ハードウェア技術
ダイオード
コンデンサ,ダイオード,トランジスタ,オペアンプの原理を理解できる
12週 ハードウェア技術
トランジスタ
コンデンサ,ダイオード,トランジスタ,オペアンプの原理を理解できる
13週 ハードウェア技術
オペアンプ
コンデンサ,ダイオード,トランジスタ,オペアンプの原理を理解できる
14週 期末試験
15週 答案返却・解答説明
16週

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
専門的能力分野別の専門工学機械系分野計測制御計測の定義と種類を説明できる。4後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。4後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13
国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。4後12,後13
代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。4後4,後5,後6,後14,後15
自動制御の定義と種類を説明できる。3後1,後2,後3
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。3後1,後2,後3

評価割合

試験発表レポート合計
総合評価割合602020100
基礎的能力2010030
専門的能力40102070
分野横断的能力0000