理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC200XB（機械工学 / Mechanical engineering 200）メカトロニクスMechatronics
チャピ ゲンツィCAPI Genci
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2024 |
| 授業コードClass code | H5151 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 水1/Wed.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小東館-E105 |
| 配当年次Grade | 2年 |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
【Course outline】
The method of controlling a machine by a computer is called mechatronics. Mechatronics is an integration of mechanical and electronic engineering.
【Learning Objectives】
The following issues will be covered in this lecture:
1) mechanical elements
2) actuators
3) sensors)
4) electronic circuits
5) microcomputers
Goal
The goal of this lecture is to understand and develop mechatronics systems.
【Learning activities outside of classroom】
Before/after each class meeting, students will be expected to spend 4 hours to understand the course content.
【Grading Criteria /Policy】
The total score of 60 or more out of 100 is considered acceptable.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
コンピュータにより機械を制御する手法はメカトロニクスとよばれている，これはメカニクス（機械工学）とエレクトロニクス（電子工学）の融合した用語である．機械，電気，ソフトウェアの融合技術であるメカトロニクスについて学習する．メカトロニクスの概要と実例を述べたのち，メカトロニクスの要素技術として，メカニズム(機械要素，機構)，機能要素(アクチュエータ，センサ)，電子回路，マイクロコンピュータ，ソフトウェアについて説明する．
到達目標Goal
本講義を履修することによって，
[1] コントローラの概要を説明できる
[2] A/D，D/Aコンバータの概要を説明できる
[3] センサの原理を説明できる
[4] モータを使用した位置決めを説明できる
[5] メカトロニクスの概要を説明できる
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業計画については、学習支援システムでその都度提示する。
メカトロニクスシステムの設計・製作に必要な知識を分野毎に講義を行う.
オフィス・アワーで、課題（試験やレポート等）に対してフィードバックを行う。.
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：メカトロニクスの概要
メカトロニクスシステムの構成の理解
第2回[対面/face to face]：機能要素１(アクチュエータ)
各種アクチュエータの特性の理解
第3回[対面/face to face]：機能要素2(アクチュエータ)
各種アクチュエータの特性の理解
第4回[対面/face to face]：機能要素1(センサ)
各種センサの特性の理解
第5回[対面/face to face]：機能要素2(センサ)
各種センサの特性の理解
第6回[対面/face to face]：デジタル電子回路１(基礎)
ロジック回路の理解
第7回[対面/face to face]：デジタル電子回路２(アクチュエータ・センサ回路基礎)
PWM制御回路，パルスエンコーダ回路の理解
第8回[対面/face to face]：機械要素
機構１(リンク機構)
各種機械要素の理解
リンク機構の入出力運動の理解
第9回[対面/face to face]：機構２(カム機構，歯車機構)
カム曲線，遊星歯車機構の理解
第10回[対面/face to face]：マイクロコンピュータ(ハードウェア)
マイクロコンピュータのハードウェア構成の理解
第11回[対面/face to face]：マイクロコンピュータプログラミング１
LEDの交互点滅，PCとのシリアル通信の基礎，ブレッドボードによる回路作成
第12回[対面/face to face]：マイクロコンピュータプログラミング２
PWM出力でLEDの明るさ調整，フルカラーLEDの制御，外部スイッチでの制御
第13回[対面/face to face]：システム制御１
フィードバック・フィードフォワード制御の理解
第14回[対面/face to face]：システム制御２
ロバスト制御、適用制御の理解
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】各回の講義とも数学的な式の誘導が含まれるため，復習は必須である．次回の講義に備えて式の誘導を各自試みておくこと．
テキスト（教科書）Textbooks
渋谷 恒司 (著), メカトロニクスの基礎, 森北出版 (第2版)
参考書References
・松本 潔，設計者に必要なメカトロニクスの基礎知識，日刊工業新聞社
・別府・渡邉・濱口，メカトロニクス電子回路，コロナ社
・有光・八木，図解 モノづくりのためのやさしい機械設計，技術評論社
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法： 平常点(20%:授業内演習）および期末試験(80%)で評価するが、原則として出席率70%以上を成績評価対象とする。
評価基準： 本科目において設定した到達目標を60%以上達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
具体的な例を基に丁寧な解説を心がける．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
講義ノートをプロジェクターを用いて表示することにより板書時間の無駄を省く．