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マイクロメカトロニクス

科目
マイクロメカトロニクス
区分
知能情報システム学科科目群
授業コード
54716
開設セメスター
4S
曜日・時限
秋 水/12
単位数
2単位
担当者名
竹内 正男
授業の概要
知能ロボットを実現するために、機械技術,電子技術,情報処理技術が有機的に結合したメカトロニクス技術が重要な役割を果たしている.また,生物の体の様々な機構をヒントに,ナノテクノロジーを駆使した微小機械を実現する技術も益々重要になる.本講義ではまず、電子回路技術,センサ技術、マイコン制御技術、マニピュレータ(アクチュエータ)技術などのメカトロニクスの基礎を学習する.
到達目標
メカトロニクスの基本的な知識をしっかりと理解すること。講義資料中の「課題」に関連した事柄は最低理解する必要がある。
授業計画
テーマ
内容
授業を受けるにあたって
第1回目
序論 1.マイクロメカトロニクスの世界
2.マイクロ・ナノマシンの発展
3.半導体微細加工技術とマイクロマシーニング
講義を受けるあたって,Blackboard上の資料を予め予習し,講義に持ってきて下さい.
第2回目
メカトロニクスの基礎 1.メカトロニクスとは
2.メカトロニクスの構成要素
3.コントローラによる制御
身近にあるメカトロニクスの例を調べておく
第3回目
半導体素子と電子回路技術 1.受動素子と能動素子
2.集積回路
3.演算増幅器
半導体素子の種類について予習しておく
第4回目
4.デジタル回路の基本素子
5.フリップ・フロップ回路
第5回目
センサとその原理 1.センサとは
2.アクチュエータ用センサの種類
3.ポテンショメータ
4.タコジェネレータ
人間の感覚器官に対応するセンサは何か調べておく
第6回目
5.エンコーダ
6.レゾルバ
7.力のセンサ
第7回目
第1回筆記試験 これまでに学んだ内容について理解度をチェックする
第8回目
アクチュエータとその利用技術1.制御用モータの種類と仕組み
2.制御用モータの特性と使い方
第9回目
3.駆動回路
4.リニアモータ
モータの種類について予習しておく
第10回目
インタフェース回路1.I/Oポート
2.デジタル入出力インタフェース回路
3.カウンタI/F回路
インタフェースとはとのようなものか調べておく
第11回目
4.アナログ出力I/F回路
5.アナログ入力I/F回路
6.PWM出力I/F回路
A-D変換器とD-A変換器について予習しておく
第12回目
マイコン制御技術1.組み込みシステムとしてのワンチップマイコン2.ワンチップマイコンの3要素
3.H8マイコンによる制御
マイクロコンピュータの基本構成について予習しておく
第13回目
圧電効果とその応用1.圧電現象
2.メカトロニクスへの応用
3.マイクロ電力発電とRFIDタグへの応用
環境にやさしい発電方式とRFIDタグについて調べておく
第14回目
まとめ第1回目の講義から最終回までの講義の重要な点をもう一度整理する.これまでに配布した資料をすべて持参する
第15回目
第2回筆記試験学んだ内容について理解度をチェックする

教科書
教科書は使用しない。毎回の講義資料をBlackboardに掲載するので準備すること.
参考文献
山田耕治監修  「メカトロニクス入門」実教出版
成績評価方法
主に試験(2回)によって評価するが,授業への出席率も考慮する.
そのほか受講者への指示/メッセージ
本科目を勉強するには電子回路や電磁気工学の基礎知識が必要である

更新日:01/13/2007
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