到達目標
1.計測する物理量と計測の原理が理解できる.(A4)
2.計測の目的と適用が理解できる.(A4)
3.計測における誤差とその取り扱いが理解できる.(A4)
4.力学センサの原理と用途が理解できる.(A4)
5.運動センサの原理と用途が理解できる.(A4)
6.センサ信号の特性を理解し、信号処理の仕方を理解できる.(A4)
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 |
| 計測する物理量と計測の原理が理解できる. | 計測する物理量と計測の原理が概ね理解できる. | 計測する物理量と計測の原理が理解できない. |
| 計測の目的と適用が理解できる. | 計測の目的と適用がほとんど理解できる. | 計測の目的と適用が理解できない. |
| 計測における誤差とその取り扱いが理解できる. | 計測における誤差とその取り扱いがほとんど理解できる. | 計測における誤差とその取り扱いが理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 A-4
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JABEE b
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JABEE d-1
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JABEE e
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教育方法等
概要:
ロボットシステムにおけるセンサの役割について,その目的と原理を学ぶ.センサによって計測される物理量とそれを計測する原理,およびセンサ技術の適用を理解する.
授業の進め方・方法:
予備知識:力学,電磁気学,電子回路,デジタル回路、機械工学の基礎
講義室:4S教室
授業形態:講義と演習
学生が用意するもの:関数電卓
参考書・補助教材:電子計測と制御,田所嘉昭、共立出版;基礎電子回路、相田貞蔵、田中卓史、中川貴、松原和宣、培風館
この科目は学修単位科目のため,事前・事後学習としてレポートやオンラインテスト等を実施する.
45時間(1時間は標準50分。ただし連続して90分の場合は2時間とみなす)の学修を1単位とし,うち15時間を講義,30時間を自学(予習あるいは復習)時間とする。
注意点:
評価方法:演習課題(30%)および中間・定期試験(各35%)を実施,評価し,60点以上を合格とする.
自己学習の指針:各センサの原理について理解を深め,適用例を調べる.教科書だけでなくその関連する内容についても調査,分析し,知識の習得に努める.
オフィスアワー:金、16:00-17:00
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
講義概要、センサの基礎 |
ロボット,産業機械などに利用されるセンサを説明できる.
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2週 |
センサ信号の特性 |
各種のセンサに共通する特性(直線性、ヒステリシス、再現性等)を説明できる.
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3週 |
計測誤差と精度 |
計測における誤差と精度の関係を理解できる.
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4週 |
センサ信号処理(1) |
センサ信号におけるアナログとデジタルについて理解できる.
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5週 |
センサ信号処理(2) |
センサ信号に含まれる雑音の種類と雑音除去回路を理解できる.
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6週 |
位置センサ |
機械式、磁気式、光学式位置センサによる計測法を説明できる.
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7週 |
変位センサ |
ポテンショメータ、ロータリエンコーダ等による角度,回転方向、回転速度の計測法を説明できる.
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
力センサ |
ひずみゲージ等の力覚センサの原理と計測法を説明できる.
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10週 |
圧力センサ |
機械式、電気式圧力センサの原理と計測法を説明できる.
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11週 |
速度センサ・加速度センサ |
直線運動や回転運動の速度、加速度センサの原理と計測法を説明できる.
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12週 |
角度・角速度センサ・慣性センサ |
タコジェネレータ、光学式エンコーダ、慣性センサの原理と計測法を説明できる.
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13週 |
画像センサ,距離・画像複合センサ |
画像センサとそのデータ処理,および距離・映像複合センサの原理を説明できる。
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14週 |
センサ用インターフェース |
I2C、SPI、RS232C等のセンサインタフェースについて理解できる.
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15週 |
ロボットセンサシステムの実例 |
ロボットに搭載するセンサの実際の使用方法を説明できる
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16週 |
期末試験 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | レポート | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |