制御プログラミング｜シラバス情報

授業コード

520230

オムニバス

科目名

制御プログラミング

科目名（英語）

Control Programming

配当学年

2年

単位数

2.00単位

年度学期

2025年度秋学期

曜日時限

木曜1限、木曜2限

対象学科

先_ロボ

コース

科目区分

専門科目

必選の別

選択科目

担当者

滝田　謙介

教室

8-201、8-202

実務家教員担当授業

担当教員の滝田謙介は、組込システムを含めた様々なロボット制御システムに関する研究開発等の実務経験がある。その経験を活かし、サービスロボットやそれらに関わるシステムの制御システムに関して実践的なテーマや実例を授業で扱っている。

授業の目的と進め方

モータとセンサを有するロボットの制御プログラム作成の演習を通じて、メカトロニクス制御とマイクロコンピュータのプログラミングの実際を学ぶ。
マイクロコンピュータの各機能要素について学んだ後、センサーと連動させてモータの制御を行い、さらに知的制御によって、課題となるコースを自律的に走行するロボットのプログラムを完成さ

達成目標１

OSを搭載しないマイコンのプログラミングおよびデバッグが出来る。【25％】

達成目標２

コンパイラをはじめマイコンの開発に必要なツールを使用できる。【25％】

達成目標３

多くのマイコンが備えている周辺機能である、タイマー・A/Dコンバータなどを使ったプログラムを作成できる。【25％】

達成目標４

センサ情報から、モータを制御するプログラムを作成できる。　【25％】

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

ガイダンス(C言語による開発環境)、
ロボットおよび作業台の決定、
実験機材の紹介、
マイコンボードの使い方の説明などを実施する。

【予習】NXP 社のFRDM-KL25Zについてインターネットを検索して資料を熟読しておくこと。
(1時間)
【復習】授業資料を確認して、プログラムを完成させること。(2時間)　

第２回

授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと．　

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、LEDを光らせるプログラム(いわゆるLチカ　プログラム)を完成させること。(2時間)　

第３回

C言語によるマイコンプログラム基礎
マイコンの基礎(レジスタ操作)

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料(組込用のC言語)を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、レジスタを操作するプログラムを完成させること。(2時間)　　

第４回

for(while)文による繰り返し処理

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、繰り返し処理を行なうプログラムを完成させること。(2時間)　　　　

第５回

タイマ機能の使い方

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、タイマ機能を使用したプログラムを完成させること。(2時間)　　

第６回

TFC ShieldとA/Dコンバータの使い方

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、アナログ信号を読み取るプログラムを完成させること。(2時間)　

第７回

センサ処理

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、ラインセンサを処理するプログラムを完成させること。(2時間)　

第８回

関数の作り方・分割コンパイル

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、作成したプログラムを機能毎に分割し、ヘッダーファイル・プログラムファイルに整理すること。(2時間)　　

第９回

PWMの使い方(RC-サーボモータの使い方)

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、PWM信号を出力するプログラムを完成させること。(2時間)　　

第10回

モータ駆動関数の作成

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、モータを駆動する信号を出力するプログラムを完成させること。(2時間)　　

第11回

連続動作プログラムの作成

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】授業資料を確認して、２種類のモータ・センサを処理するプログラムを完成させること。(2時間)　　

第12回

試験課題の説明と最終プログラムの作成

【予習】授業中・ポータルサイトにおいて指示された資料を熟読しておくこと。(1時間)
【復習】次週以降に走行試験が出来るようにセンサ・アクチュエータを連動させるプログラムを完成させること．(2時間)　

第13回

評価走行１　

【予習】課題のコースを短時間で走行することが出来るようにプログラムの調整を行う．(1時間)
【復習】プログラムを改良し、走行時間を短縮する方法を検討する。(2時間)　

第14回

評価走行２

【予習】課題のコースを短時間で走行することが出来るようにプログラムの調整を行う。(1時間)
【復習】講義中に配られた資料を見直して、さらに処理を速くするにはどういう方法があるのかを検討しておくこと。(2時間)　

課題等に対するフィードバック

授業中に個別に口頭でフィードバックする．

評価方法と基準

評価方法と基準：走行実験結果100%。評価走行は複数回行えるので、試走を繰り返して性能を向上させること。

テキスト

プリントまたはポータルサイトなどで公開するPDFなど。　

参考図書

CQ出版・ロボコンマガジンなど、マイコンを利用した装置の解説記事　

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

本科目で修得する内容は、組込みシステムなど現代社会の基盤を支える技術の基礎である。
「コンピュータハードウェア」・「プログラミング言語」・「情報処理技術」などを通して学んだコンピュータの知識・プログラミングの技術を実際のロボットに応用する最も基本的な科目である。　

履修登録前の準備

本授業がプログラミングの基礎科目ではなく応用科目で有ることを考慮し、「プログラミング言語」「情報処理技術」相当内容のプログラミング知識、「コンピュータハードウェア」「電子回路」相当のハードウェア知識が必要であるため、それらについて修得済みであること。　