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教育・研究
シラバス情報
平成23年度
工学部機械電気工学科
詳細
シラバス情報
注)公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「
UNIVERSAL PASSPORT
」で詳細をご確認下さい。
科目名
メカトロニクス(Introduction to Mechatronics)
担当教員名
武村 泰範
配当学年
3
開講期
後期
必修・選択区分
機械工学コース 選択必修
自動車工学コース 選択必修
単位数
3
履修上の注意または履修条件
ロボット工学やマイコン等に興味がある学生は是非受講してください
受講心得
教科書
特に指定なし. 授業中に資料を配布.
参考文献及び指定図書
メカトロニクス概論
産業図書) 藤野義一著
絵解きでわかる機械制御
オーム社
関連科目
オフィスアワー
授業の目的
メカトロニクスは機械工学、電気工学、制御工学を結合させた極めて広く、しかも専門的な知識を要する学際的な学問で、産業用ロボットに代表されるように、近代工業の発展に欠かすことのできないものであります。
講義では、メカトロニクスの基礎を平易に解説し、機械技術者に必要不可欠なメカトロニクスの基礎知識を理解させます。
授業の各区分の終わりには、その区分に関連する例題を解説し、その後、授業内容について課題を出します。
また、実習形式での工作やプログラミングも取り入れた授業とします.
到達目標は、授業態度、課題の成績、出席状況、中間試験及び期末試験の成績と習得の上達のスピードをも加味して、総合的に判断し、そのレベルを定めます。
授業の概要
授業計画
学習内容
学習課題(予習・復習)
○第1回 メカトロニクスの概念(1)
メカトロニクスの類型について、画期的タイプ、共存タイプ、置換えタイプおよびエレクトロニクス支援タイプを解説し、事例を示します。
○第2回 メカトロニクスの概念(2)
メカトロニクスの特長と効用について、小型軽量化、静止機器化、非接触化、直接駆動、遠隔操作、機械的向上、フレキシビリティ、知能機械的機能を解説します。
○第3回 メカトロニクスの5大要素
メカトロニクスの5大要素であるコンピュータ、アクチュエタ、センサ、メカニズム、動力源を解説し、併せてそれらの関連を人間の頭脳、筋肉、5感、骨格、内臓と対比させて説明する。
○第4回 メカトロニクスの概念に対する例題、課題
第1回から第3回の授業内容についての例題を解説し、課題を出します。
○第5回 メカトロニクス系の基本解析法(1)
自動制御とメカトロニクス、制御系解析を解説します。また、これらに対する例題を説明すると共に、課題を出します。
○第6回 メカトロニクス系の基本解析法(2)
基本要素の特性、複合要素の問題点を解説します。また、これらに対する例題を説明すると共に、課題を出します。
○第7回 アクチュエータの種類
空圧式、油圧式、DCモータ、ACモータ、ステッピングモータおよび新型モータについて、その概要を解説する。
○第8回 空圧式アクチュエータの構造
空圧式アクチュエータ駆動系について解説します。空気圧縮機、空気だめ、減圧弁、圧力制御弁、流量制御弁等の機能についても説明します。
○第9回 空圧式アクチュエータの構造
空気圧アクチュエータの特性について解説します。特に空気圧アクチュエータ特有の息付き現象、把握能力等についても解説します。
第8回、第9回の授業内容についての課題を出します。
○第10回 中間試験(1)
第1回から第9回の授業内容について、中間試験(1)を実施します。問題は4題、時間は80分、テキスト、ノート、電卓使用可とします。
○第11回 油圧式アクチュエータの構造
油圧式アクチュエータの構造について解説します。特にギアモータ、アキシャル油圧モータについて詳細に説明します。
○第12回 油圧式アクチュエータの特性
油圧式アクチュエータの特性を求め、ブロック線図を作成し、作動の状態を図示します。
第11回、第12回の授業内容についての課題を出します。
○第13回 直流モータの構造
直流モータの回転原理、構造を明らかにし、サーボモータとしての慣性モーメントの小さい電機子について解説します。
○第14回 直流モータの特性
直流モータの特性を求め、ブロック線図を作成し、作動の状態を図示します。
第13回、第14回の授業内容についての課題を出します。
○第15回 交流モータの構造
3相交流、回転磁界について解説し、アラゴの円盤の原理によって交流モータが回転することを説明します。
○第16回 交流モータの特性
3相誘導モータの滑りについて解説します。第15回、第16回の授業内容についての課題を出します。
○第17回 ~ 30回
PIC16F627Aを用いた演習
授業の運営方法
備考
学生が達成すべき到達目標
評価方法
評価の割合
評価の実施方法と注意点
試験
小テスト
レポート
成果発表
作品
その他
合計
―