到達目標
１．アクチュエータの作動原理を説明でき、適切な機種、変換機構の選定ができるような基礎知識を身につける
２．PLCを用いたシーケンス制御システムを構築でき、ラダー図によるプログラミングについて説明することができる
３．ロボットマニピュレータの運動学を理解し、運動方程式を導出を説明できる
４．現代制御の基礎を理解し、古典制御との関係を説明できる
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 |
| 達成目標1 | アクチュエータの作動原理を説明でき、適切な機種の選定ができる | アクチュエータの作動原理を説明できる | アクチュエータの作動原理を説明できない |
| 達成目標2 | PLCを用いたラダー図による簡単なプログラミングができる | PLCを用いたシーケンス制御システムについて説明できる | PLCを用いたシーケンス制御システムについて説明できない |
| 達成目標3 | ロボットマニピュレータの動力学を説明できる | ロボットマニピュレータの運動学を説明できる | ロボットマニピュレータの運動学を説明できない |
| 達成目標4 | 状態変数表現から等価な伝達関数が計算できる | 現代制御の基礎を説明できる | 現代制御の基礎を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
各種メカトロニクス技術から成り立つ産業用機器の機能，性能，構造を学ぶとともに、それらを制御する仕組みについて理解する
授業の進め方・方法:
・アクチュエータ，シーケンス制御，ロボット，現代制御の順で学んで行く
・座学による講義が中心となる
・必要に応じてレポート・演習を課し，各自の理解の度合いを確認する
注意点:
【関連する科目】
数学（線形代数），機械力学，流体力学，電気・電子回路，電気機器，制御工学
【学習上の助言】
確実に授業内容を身に付ける為に、早めの復習を心がけることが重要である．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
アクチュエータの基本的な分類 |
アクチュエータの役割と種類を説明できる
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| 2週 |
各種アクチュエータの作動原理 |
各種アクチュエータの作動原理を説明できる
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| 3週 |
各種アクチュエータの特徴と性能 |
アクチュエータの性能指標について説明でき，用途に適したアクチュエータを選定できる
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| 4週 |
アクチュエータのための運動伝達と変換機構 |
用途とアクチュエータに適した運動伝達・変換機構を選定できる
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| 5週 |
電動アクチュエータ |
電動アクチュエータの制御方法について説明できる
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| 6週 |
油圧アクチュエータ |
油圧アクチュエータの制御方法について説明できる
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| 7週 |
空気圧アクチュエータとニューアクチュエータ |
空気圧アクチュエータの特徴とニューアクチュエータの作動原理について説明できる
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却・解説
シーケンス制御のための電気回路 |
リレー回路を用いたシーケンス回路の動作について説明できる
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| 10週 |
プログラマブルコントローラ（PLC）の構造と内部リレー |
用途に応じたPLCの選定ができ，内部リレーの役割について説明できる
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| 11週 |
PLCと入出力機器の接続方法 |
PLCと入出力機器を接続し，制御システムを構築できる
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| 12週 |
ラダー図による動作とその読み方 |
ラダー図からPLCの動作を説明できる
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| 13週 |
ラダー図とＰＬＣのニーモニック |
ラダー図とＰＬＣのニーモニックの変換ができる
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| 14週 |
ＰＬＣプログラミングの手法1 |
タイムチャート，タイミングテーブル，フローチャートから目的の動作をするラダー図が作成できる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却・解説
ＰＬＣプログラミングの手法2 |
ペトリネット，状態遷移図から目的の動作をするラダー図が作成できる
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ロボット工学概論 |
ロボットの定義，役割，構造について説明できる
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| 2週 |
順運動学 |
平面ロボットの運動学を解くことができる
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| 3週 |
姿勢の表現 |
3次元における姿勢の表現として回転行列とオイラー角について説明できる
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| 4週 |
微分関係 |
平面ロボットの間接と手先の微分関係を表すヤコビ行列が導出できる
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| 5週 |
静力学 |
平面ロボットの静力学を解くことができる
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| 6週 |
動力学 |
平面ロボットの動力学を解き，ロボットの運動方程式を求めることができる
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| 7週 |
ロボットの位置制御 |
平面ロボットの線形化の方法について説明し，制御則を導出できる
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験返却・解説
行列演算の復習 |
行列に関する基本演算ができる
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| 10週 |
状態変数表現 |
状態変数によるシステムの表現を説明できる
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| 11週 |
システムの変換 |
システムの相似変換ができる
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| 12週 |
システムの極，ゼロ点 |
システムの極，ゼロ点について説明できる
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| 13週 |
状態方程式の解 |
状態方程式の解の導出方法に関して説明できる
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| 14週 |
状態変数表現と伝達関数との関係 |
状態変数表現から等価な伝達関数が計算できる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却・解説 |
試験で間違えた問題の正答を求められる
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 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 |