知能ロボットシステム実験Ⅰ

科目基礎情報

学校	北九州工業高等専門学校	開講年度	令和02年度 (2020年度)
授業科目	知能ロボットシステム実験Ⅰ
科目番号	0072	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	生産デザイン工学科（知能ロボットシステムコース）	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	4
教科書/教材	各教員で適宜資料を準備する
担当教員	寺井 久宣,日高 康展,古野 誠治,蒋 欣

到達目標

各種デバイスおよびそれらを統合したDCモータ制御系について理解し、説明できる。
工具形状、切削条件が製品の表面形状に与える影響を説明できる。
シーケンス制御の理解と応用ができる。
MATLABの基本操作とその制御システム解析への応用ができる。

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
実験に積極的に取組み、自主的に行動できる。	実験に積極的に取組み、自主的に行動でき、同じ班の他のメンバーへの配慮ができる。	実験に積極的に取組み、自主的に行動できる。	実験に取組みが消極的で、自主的に行動できない。
実験装置や測定装置の取扱い方が理解できる。	実験装置や測定装置の取扱い方を理解し、安全に配慮した行動ができる。	実験装置や測定装置の取扱い方を理解できる。	実験装置や測定装置の取扱い方を理解できていない。
実験の内容・結果をまとめ考察しレポートにまとめることができる。	実験の内容・結果をまとめ考察しレポートにまとめることができ、さらに改善点や応用範囲についても指摘できる。	実験の内容・結果をまとめ考察しレポートにまとめることができる。	実験の内容・結果をまとめることができず、十分に考察したレポートにまとめられない。

学科の到達目標項目との関係

準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。

準学士課程の教育目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。

準学士課程の教育目標 C② 機器類（装置・計測器・コンピュータなど）を用いて、データを収集し、処理できる。

準学士課程の教育目標 C③ 実験結果から適切な図や表を作り、専門工学基礎知識をもとにその内容を考察することができる。

準学士課程の教育目標 C④ 実験や実習について、方法・結果・考察をまとめ、報告できる。

準学士課程の教育目標 D① 専門工学の基礎に関する知識と基礎技術を統合し、活用できる。

準学士課程の教育目標 E② 日本語で論理的に記述し、報告・討論できる。

準学士課程の教育目標 F② 工業技術と社会・環境との関わりを考えることができる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC① 専門工学の実践に必要な知識を深め、実験や実習を通じて、問題解決の経験を積む。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC② 機器類（装置・計測器・コンピュータなど）を用いて、データを収集し、処理できる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC③ 実験結果から適切な図や表を作り、専門工学知識をもとに分析し、結論を導き出せる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC④ 実験や実習について、方法・結果・考察を的確にまとめ、報告できる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SD① 専攻分野における専門工学の基礎に関する知識と基礎技術を総合し、応用できる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SE② 実験・実習・調査・研究内容について、日本語で論理的に記述し、報告・討論できる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SF② 工業技術と社会・環境との関わりを理解し、社会・環境への効果と影響を説明できる。

教育方法等

概要:

実験を通して各種装置や器具の操作方法、測定原理を学び、さらにレポートの作成を通して考察力や表現力を身に付け、実践力に富んだ技術者になるために必要な基礎知識の習得と考察、表現力の育成を目的とする。

授業の進め方・方法:

各実験テーマについて、10〜12名程度の班編成で実験を行う。

注意点:

実験毎にレポートを課すので提出を怠らないこと。

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 実験内容の説明、レポートの作成や提出および安全上の留意点などの実験に関する注意事項	実験内容の説明、レポートの作成や提出および安全上の留意点などの実験に関する注意事項
		2週	DCモータのフィードバック制御 マイコン、エンコーダ、モータドライバなどを用いてDCモータのフィードバック系を実装し、DCモータの位置決め制御を行う。	PWM制御について理解した上で，本実験に必要な制御回路を作成する．さらに，必要なプログラムを実装し，DCモータをPWM制御できるようになる．
		3週	DCモータのフィードバック制御 マイコン、エンコーダ、モータドライバなどを用いてDCモータのフィードバック系を実装し、DCモータの位置決め制御を行う。	エンコーダの使用方法を理解した上で測定用プログラムを実装し，DCモータの回転速度を測定できるようになる
		4週	DCモータのフィードバック制御 マイコン、エンコーダ、モータドライバなどを用いてDCモータのフィードバック系を実装し、DCモータの位置決め制御を行う。	PID制御にについて理解した上で制御プログラムを実装し，DCモータをフィードバック制御できるようになる．
		5週	加工精度測定実験 旋盤で切削加工した後の直径を測定し、加工誤差発生の原因について考察する。	ＮＣ旋盤で丸棒を切削加工し、加工後の直径をマイクロメータで測定できるようになる。
		6週	加工精度測定実験 旋盤で切削加工した後の直径を測定し、加工誤差発生の原因について考察する。	直径測定データを整理・グラフ化して、実験条件ごとの加工誤差の変化を把握できるようになる。
		7週	加工精度測定実験 旋盤で切削加工した後の直径を測定し、加工誤差発生の原因について考察する。	加工誤差の変化の様子を検討し、発生原因について検討できるようになる。
		8週	PLCによるシーケンス制御PLCによる基本論理回路の確認実験を行う。	シーケンス制御回路の設計ができるようになる
	2ndQ
		9週	PLCによるシーケンス制御ベルトコンベアと押し出し機構の制御実験を行う。	シーケンス制御の理解を深める。
		10週	PLCによるシーケンス制御空気圧ロボットアームの制御実験を行う。	シーケンス制御を応用して装置全体の制御ができるようになる。
		11週	MATLABを用いた制御システム解析実験 MATLABを用いた制御システムの解析手法について演習を行う	MATLABの基本操作を修得し、ベクトルや行列などの計算を行うことができる。
		12週	MATLABを用いた制御システム解析実験 MATLABを用いた制御システムの解析手法について演習を行う	MATLABのプログラミング機能を使って、様々な計算を行うユーザ関数を作ることができる。
		13週	MATLABを用いた制御システム解析実験 MATLABを用いた制御システムの解析手法について演習を行う	Simlinkを用いて、機械振動系のシミュレーションができる。
		14週	レポート指導等 提出レポートに対する指導等	レポートの作成方法などが理解できる．
		15週	予備日
		16週

評価割合

	レポート	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	0	0
専門的能力	100	100
分野横断的能力	0	0