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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 生物資源学部
受講対象学生 共生環境学科・地球環境システム学教育コース
学部(学士課程) : 3年次
選択・必修 選択
選択科目:環境情報プロ指定科目
授業科目名 基礎メカトロニクス
きそめかとろにくす
Basic Mechatronics
単位数 2 単位
受講対象学生 共生環境学科・全講座
平成26年度(2014年度)までの入学者カリキュラム名称
選択・必修 選択
選択科目
授業科目名 基礎メカトロニクス
きそめかとろにくす
単位数 単位
他学部・他研究科からの受講 他学科の学生の受講可, 他講座の学生の受講可, 自研究科の学生の受講可, 自専攻の学生の受講可, 他専攻の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 金曜日 3, 4時限
開講場所

担当教員 福島 崇志(生物資源学部共生環境学科)

FUKUSHIMA Takashi

学習の目的と方法

授業の概要 メカニクス,エレクトロニクスの両分野が融合したメカトロニクスは,コンピュータ機械制御の基本であり,中でもロボットは多くの要素技術の集まりからなるシステムである.本講義は,ロボティクスの基本的な要素技術であるアクチュエータとセンサについて概説し,体表的アクチュエータであるモータの制御について学習する.
学習の目的 メカトロニクスに必要な要素技術を理解し,システム設計ができるようになる.
学習の到達目標 1)システムとして成り立っているロボットの基本要素を説明できる.
2)モータの特性を理解し,仕様に基づく設計概念を説明できる.
3)マイコンによるモータ制御を実践できる.
4)フィードバック制御系の仕組みを説明できる.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目
「環境情報システム学プログラム(JABEE)」の学習・教育目標の(E-8)に対応している.

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  • ○情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴 グループ学習の要素を加えた授業

教科書 資料を適宜配布する
参考書 生物生産のための制御工学,岡本嗣男編集,朝倉書店
成績評価方法と基準 定期試験50%,小テストおよびレポート50%.(合計が60%以上で合格).欠席4回以上は不合格とする.
オフィスアワー 毎週水曜日12:00~13:00,423室
受講要件 前期開講の環境系システム制御学を履修済みであることが望ましい.
予め履修が望ましい科目 設計製図学,環境系電気・電子工学,応用力学,環境系システム制御学
発展科目
授業改善への工夫 毎時間最後に提出された授業アンケートにより理解度をチェックし,その結果によって次週にフォロー,授業改善等を行う.
その他 教員免許・各種資格取得に関連した科目 (注 : 必ず入学年度の学習要項で確認してください)
講義中は板書のみならず,必要と思われることはノートに記し,自分のノートを作ること.
常に疑問をもち,調べてわからなければ,気軽に質問すること.

授業計画

キーワード ロボット,センサ,アクチュエータ,アナログ回路,ディジタル回路,フィードバック制御,伝達関数,PID制御,制御機器,メカニズム
Key Word(s) Robotics, Sensor, Actuator, Analog circuit, Digital circuit, Feedback control, PID control, Transfer function, Control device, Mechanism.
学習内容 第1回:授業方針の説明,Power Pointによる生物生産ロボットの現状と課題
第2回:ロボットとメカトロニクス(1)
第3回:ロボットとメカトロニクス(2),制御機器
第4回:メカトロニクスの基本要素(1),メカニズム
第5回:メカトロニクスの基本要素(2),アクチュエータ
第6回:メカトロニクスの基本要素(3),モータ
第7回:メカトロニクスの基本要素(4),内界センサ
第8回:メカトロニクスの基本要素(5),外界センサ
第9回:メカトロニクスの基本要素(6),マイコン
第10回:モータ回転速度のPID制御(1),コンデンサ,トランジスタ
第11回:モータ回転速度のPID制御(2),増幅回路
第12回:モータ回転速度のPID制御(3),フィードバック制御
第13回:モータ回転速度のPID制御(4),周波数特性
第14回:モータ回転速度のPID制御(5),ローパスフィルタ
第15回:モータ回転速度のPID制御(6),PID制御
第16回:試験および解説
学習課題(予習・復習) 学習課題
・制御工学に関する基礎知識(ラプラス変換,ブロック線図,システム応答)
・電気に関する基礎知識(オームの法則,キルヒホッフの法則)
・プログラミングの基礎
・グループワーク課題
ナンバリングコード(試行) BO-AGEN-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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