シラバス情報

教員名 ： 加藤　史仁
授業コード
510220
オムニバス
科目名
メカトロニクス
科目名（英語）
Mechatronics
配当学年
2年
単位数
2単位
年度学期
2025年度春学期
曜日時限
月曜3限
対象学科
基_機械
コース
科目区分
専門科目
必選の別
選択科目
担当者
加藤　史仁
教室
3-325
実務家教員担当授業
担当教員（加藤）は、企業において、Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)の設計・試作・評価を通じて、様々なデバイスを開発した経験がある。こうした経験や知識を活用し、現実の課題と授業の内容との関連性を具体的に示しつつ講義を進める。
授業の目的と進め方
メカトロニクス技術が社会生活や産業において果たしている役割について理解させるとともに、省エネルギや環境保全などの分野における重要な技術であることを理解させる。実施例を通して、シーケンス制御の仕組みを理解させ、シーケンス制御回路を読み書きできる力を身につける。メカトロニクス製品を構成する各デバイスと複合的に用いた実施例を解説し、また、演習問題を通じて理解度を高める。
達成目標１
メカトロニクスの定義とメカトロニクス製品を構成する基幹部品、制御方法について説明できる。【20%】
達成目標２
メカトロニクス製品を構成するアクチュエータについて、その駆動原理、特徴、適用例を説明できる。【15%】
達成目標３
メカトロニクス製品を構成するセンサについて、その検出原理、特徴、適用例を説明できる。【15%】
達成目標４
メカトロニクス製品を構成する機械要素について、その構造、特徴、適用例を説明できる。【15%】
達成目標５
メカトロニクス製品を構成する電気電子部品・回路について、動作原理、特徴、適用例を説明できる【15%】
達成目標６
自動化やシステム化に用いられるシーケンス制御を理解し、制御回路図の読み書きができる。【20%】
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
メカトロニクスとは
−メカトロニクスの定義−　
〔予習〕
　メカトロニクス技術の変遷を調査すること(2時間)
〔復習〕
　メカトロニクス技術の変遷を整理すること(2時間)　
第２回
メカトロニクスの適用例　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品の構成を調査すること(2時間)
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品の構成を整理すること(2時間)
第３回
メカトロニクスシステムの構成要素①
−アクチュエータ（１）−　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品のアクチュエータを調査すること(2時間)
　（※ 電磁式、油圧式、空圧式について調べること）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品のアクチュエータを整理すること(2時間)
第４回
メカトロニクスシステムの構成要素②
−アクチュエータ（２）−　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品のアクチュエータを調査すること(2時間)　
　（※ 圧電式、熱式、静電式について調べること）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品のアクチュエータを整理すること(2時間)
第５回
メカトロニクスシステムの構成要素③
−センサ（１）−　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品のセンサを調査すること(2時間)　
　（※ 視覚系、聴覚系、味覚系について調べること）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品のセンサを整理すること(2時間)
第６回
メカトロニクスシステムの構成要素④
−センサ（２）−　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品のセンサを調査すること(2時間)　
　（※ 嗅覚系、触覚系、その他、複合センサについて調べること）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品のセンサを整理すること(2時間)
第７回
メカトロニクスシステムの構成要素⑤
−機械要素（１）−　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品の機械要素について調査すること(2時間)
　（※ 締結要素、軸要素、伝達要素、緩衝要素、制動要素）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品の機械要素について整理すること(2時間)
第８回
メカトロニクスシステムの構成要素⑥
−機械要素（２）−　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品の機構について調査すること(2時間)
　（※ 歯車機構、リンク機構、カム機構、送り機構）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品の機構について整理すること(2時間)
第９回
メカトロニクスシステムの構成要素⑦
−電子部品（１）−
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品の電子部品について調査すること(2時間)
　（※ スイッチ、リレー、タイマー）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品の電子部品について整理すること(2時間)
第10回
メカトロニクスシステムの構成要素⑧
−電子部品（２）−
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品の電子部品について調査すること(2時間)
　（※ ダイオード、トランジスタ、ＦＥＴ）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品の電子部品について整理すること(2時間)
第11回
メカトロニクスシステムの構成要素⑨
−電子部品（３）−　
〔予習〕
　身近なメカトロニクス製品の電子部品について調査すること(2時間)
　（※ オペアンプ、論理回路）
〔復習〕
　身近なメカトロニクス製品の電子部品について整理すること(2時間)
第12回
シーケンス制御の制御形態と基本システム
〔予習〕
　制御の種類、シーケンス制御の使われる身近な機械を調査すること(2時間)
〔復習〕
　制御の種類、シーケンス制御の使われる身近な機械を整理すること(2時間)
第13回
タイムチャート、回路図の書き方、実態配線図
〔予習〕
　空気圧を使用している装置の構造を調査すること(2時間)
〔復習〕
　空気圧を使用している装置の構造を整理すること(2時間)
第14回
自己保持回路、インターロック回路、エアシリンダ制御回路
〔予習〕
　簡単なシーケンス回路図を探し、その動作メカニズムを理解すること(2時間)
〔復習〕
　自己保持回路等の簡単なシーケンス回路図を書けるようになること(2時間)


課題等に対するフィードバック
授業内において、不明点に関する質疑の時間と解説の時間を設け、フィードバックを実施する。
評価方法と基準
毎回出題する課題と期末試験の合計点が、60点以上で合格とする。　　
テキスト
鷹野英司 『メカトロニクス (第2版)』 オーム社 （2021）
[ISBN-13: 978-4274227882]
（※必要に応じて資料を配布する）　
参考図書
岩附信行、舟橋宏明 『メカトロニクス入門 (First Stageシリーズ)』 実教出版 （2014）
[ISBN-13: 978-4407335446]
大浜庄司 『図解 シーケンス制御の考え方・読み方 第5版』 東京電機大学出版局 （2020）
[ISBN-13: 978-4501118402]　
科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）
身の回りにある車や家電をはじめとするメカトロニクス製品は、コンピュータやセンサ、アクチュエータ等の小型・高性能化に伴い、生活を飛躍的に便利で快適にし、現代の生活において必要不可欠になっている。しかし、その構造や基本原理はブラックボックスとなっているものが多い。技術者は、こうしたブラックボックスに、どのような技術が用いられているのか理解しておく必要があり、本科目は、これを理解するために設けられた。　
履修登録前の準備
メカトロニクス製品と製品に使用されている様々なデバイス、技術について調べておく。