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科目の基本情報

開講年度	2019 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
ナンバリングコード	BO-AGEN-2 ナンバリングコード一覧表はこちら ※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。

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	木曜日 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）
担当教員	FUKUSHIMA Takashi

学修の目的と方法

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．
学修の目的	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．
学修の到達目標	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．　幅広い教養と倫理観、国際感覚を身につけ、豊かな人間性を有している。　生命、環境、食料、健康等に関する生物資源学の基本的な知識と技術、経験を有している。　科学的で論理的な思考を展開することができ、計画的に問題の解決に取り組むことができる。　豊かなコミュニケーション能力を持ち、他者と協力して行動することができる。　社会の変化に柔軟かつ自律的に対応し、発展的に生きていくことができる。 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力 ○表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観
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．
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育グループ学習の要素を加えた授業英語を用いた教育
授業改善の工夫	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．
教科書	資料を適宜配布する
参考書
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
その他	教員免許・各種資格取得に関連した科目 (注 : 必ず入学年度の学修（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

MoodleのコースURL

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.
学修内容	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
事前・事後学修の内容	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

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