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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 ロボティクス学科(〜2024年度入学)
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
メカトロニクス
Mechatronics
2 E227-01 2025年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.メカトロニクス 2.センサー 3.サーボモータ 4.コンピュータ 5.IoT(Internet of Things) メカトロニクスは、機械工学、電気電子工学、情報工学の知識・技術を融合した技術分野で あり、その代表的なものにロボットがある。 本授業では、簡単なメカトロニクス機器やIoT機器を題材にしながら、「センサーの選定」 「サーボモータの選定」の方法を学ぶとともに、それらを「マイコン」に接続するための「 センサ回路」「モータ駆動回路」を学ぶ。
授業の概要および学習上の助言
授業は,講義,ディスカッション,演習,課題,試験を適宜組み合わせて進める.指定の教科書以外にプリントを配布するの で,保管用ファイルを準備すること. 【授業の内容】 1.メカトロニクス機器の設計手順を理解するとともに,機器の提案や実装・評価方法を学ぶ. 2.データシートを解説するとともに、センサの選定方法とマイコンに接続するセンサ回路の理解を深める. 3.ロボットのアクチュエータとして代表的なDCサーボモータの特性と選定方法を解説するとともに、DCサーボモータの選定 方法と制御回路の理解を深める.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:指定なし 参考書:メカトロ・センサTheビギニング[日刊工業新聞社] リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
1.関連専門基礎科目:電気電子回路,制御工学,コンピュータ工学 2.講義、ディスカッション、演習を組合わせながら授業を進行する. 3.単なる知識力の習得ではなく「なぜ」そのような技術になっているのかを考えることが大切である.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
K,M 要求仕様を満たすセンサを選定できる.
K,M 要求仕様を満たすDCサーボモータを選定できる.
K,M センサやDCサーボモータをマイコンと接続するインターフェース回路と配線図が描ける.
K,M 要求仕様に基づくメカトロニクス機器を考案できる.
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 0 30 0 0 10 20 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 0 30 0 0 10 20 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 0 10 0 0 0 0 30
思考・推論・創造する力 20 0 10 0 0 0 5 35
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 5 5 10
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 5 15
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 5 5 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 メカトロニクスの設計に関する習熟度合いを確認する。
クイズ
小テスト
レポート メカトロニクスの設計に関する課題を出題する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ 学習成果を記録して振返る。
その他 メカトロニクスの設計に関する課題を出題する。 授業の取組状況(周囲との学び合い/予習・演習・課題の取組み、など)は学習態度として、「その他」 の配点の範囲で加点減点する。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
(1)授業で扱っていないセンサやアクチュエータに対しても, データシートの情報等から要求を満たすものを選定できる. (2)センサやアクチュエータをマイコンに接続するためのイン ターフェース回路を構築できる. (1)メカトロニクス機器を構築するために,要求されている特 性を持ったセンサやDCモータを選定できる. (2)選定したセンサやDCモータを動作させるために,接続で きるマイコンのIOポートを特定できる.
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
1回 (講義)ガイダンス (講義)全体構想と要求仕様書 講義 ディスカッション (演習)要求仕様書の理解 200
2回 (講義)拡散型思考と収束型思考 (講義)ユニット構想設計1 講義 ディスカッション (演習)全体構想のアイデア出し (演習)全体構想の決定 [課題]ユニット構想設計(案) (5点) 200
3回 (講義)ユニット構想設計2 講義 ディスカッション (演習)ユニット構想設計(基本 案の決定) (演習)ユニット構想設計(機構 部分の再検討) (演習)ユニット構想設計(制御 (ソフト)の再検討) (演習)ユニット構想設計(セン サ(回路)の再検討) 200
4回 (講義)センサの基礎 (講義)データシートの見方 講義 ディスカッション (演習)ユニット構想設計(セン サの選定) (演習)ユニット構想設計(機構 、回路、制御)の方針確定) [課題]ユニット構想設計方針( 分担)(10点) 200
5回 (講義)ユニット構想設計3 講義 ディスカッション (演習)ユニット構想設計(発表 資料作成)(分担決め、再調査) [課題]ユニット構想設計発表資 料(分担)(5点) 200
6回 (講義)ユニット構想設計に対するレビュー 講義 ディスカッション (演習)ユニット構想設計(発表 )(5分×15チーム) [課題]ユニット構想設計発表( 分担)(5点) 200
7回 (講義)基本設計・詳細設計1 講義 ディスカッション (演習)基本設計・詳細設計(機 構、回路、制御) 200
8回 (講義)基本設計・詳細設計2 講義 ディスカッション (演習)基本設計・詳細設計(機 構、回路、制御) [課題]基本設計・詳細設計(分 担)(10点) 200
9回 (講義)試作後の評価(個別・全体) 講義 ディスカッション (演習)試作後の評価の実施手順 書作成 [課題]試作後の評価の実施手順 書作成(5点) 200
10回 (講義)メカトロニクス機器の学習のまとめ1 講義 試験 (演習)メカトロニクス機器の学 習のまとめ1 [試験]試験#1(設計)(30点) 400
11回 (講義)DCモータの計算(計算) 講義 演習 (演習)DCモータの計算(計算) [課題]DCモータの計算(5点) 200
12回 (講義)DCモータの選定(データシート) 講義 演習 (演習)DCモータの選定(データ シート) [課題]DCモータの選定(5点) 200
13回 (講義)メカトロニクス機器の学習のまとめ2 講義 試験 (演習)メカトロニクス機器の学 習のまとめ2 [試験]試験#2(モータ選定)( 10点) 300
14回 (講義)メカトロニクス機器の学習の自己・他者評価 講義 ディスカッション (演習)メカトロニクス機器設計 の自己・他者評価 [課題](自己・他者評価シート )3点 50
15回 (講義)学習成果の振返り、自己点検 講義 ディスカッション (演習)学習成果の振返り、自己 点検 [課題](振り返りシート)7点 50