［授業科目］ システム工学実験，Experiments in Systems Engineering
[授業科目の区分] 専門科目
[講義番号] 096010
［担当教官名］ 亀川哲志，永井伊作，矢納　陽，宗澤良臣，
大久保寛基，佐々木大輔，神田岳文
［所属］ 大学院自然科学研究科
[対象学生] システム工学科・２年次生
[学期] 通年
[曜日・時限] 火曜・４，５限
[講義室] 工学部：15号館8番講義室，5号館4階RCCS室，5号館1階102室，105室，107室，108室，総合研究棟3階313室，314室
[選択・必修の別] 必修
[単位数] 2
[概略] システム工学実験では，マイクロコンピュータ，知的生産設備，計測・制御工学，ロボット，電子回路，コンピュータプログラミングなど，システム工学に関連するテーマを設定している．
[一般目標] 講義などで学んだ知識を実験的に確かめることにより，理論・手法の理解を深めることを目的としている．
さらに，各種装置，実験器具の正しい扱い方を習熟することが重要である．各実験課題は将来必要となる基礎技術であり，その修得は就職後の実務遂行につながるという一種の職業観をもって取り組んでもらいたい．
[科目の達成目標]
と
[評価方法と基準]		 科目の達成目標 評価方法と基準
ワンボードマイコンの動作原理を理解するとともに基本的な計測・制御手法を習得する． レポート(テーマ1〜3)および受講態度にて評価する．成績に対する評価の重みは，２５％．
ＯＰアンプ回路の基本特性およびデジタル回路の基本動作を理解する． レポート（テーマ4〜6）および受講態度にて評価する．成績に対する評価の重みは，１８％．
ＵＮＩＸの操作方法およびネットワークコンピューティングの基礎を学ぶ． レポート（テーマ7）および受講態度にて評価する．成績に対する評価の重みは，７％．
多関節ロボットの操作方法(直交座標系，関節座標系など)の違いが説明でき，また，ティーチングボックスとプログラムで作業を教示できる． レポート（テーマ8，10）および受講態度にて評価する．成績に対する評価の重みは，１３％．
装置間のインプット・アウトプットの関係を理解し，シーケンス制御を用いて装置を組み合わせたシステムを構成できる． レポート（テーマ9，10）および受講態度にて評価する．成績に対する評価の重みは，１２％．
パソコンを用いたロボットアームの運動制御をとおして，基本的なロボット制御手法を習得する． レポート（テーマ11，12，13）および受講態度にて評価する．成績に対する評価の重みは，２５％．
備考：
[受講要件] １．マイクロプロセッサの基本的な構成とアセンブリ言語について予習しておくこと．
２．電子回路についての基本的な知識を持っていること．
３．「知能ロボット運用論」などで産業用ロボットを扱う上での安全について理解しておくこと．
４．C言語による基本的なプログラミング，ならびに伝達関数を用いた制御系の構築について予習しておくこと．
[履修上の注意] 注意事項や実験装置の使用法などは各実験の最初に担当教官から説明するのでその指示に従うこと．特に，実験装置の使用法を誤ると重大な事故，または器具の破損を招く危険性がある．
[授業内容]
前期
　１回目 前期実験テーマ全体説明会
　２回目 テーマ1：ワンボードマイコンによる温度計測
　３回目 テーマ2：各種センサーによる特性解析実験
　４回目 レポートの作成と提出（テーマ1，2）
　５回目 テーマ3：ワンボードマイコンによるコンピュータ基礎実験と鉄道模型制御
　６回目 テーマ3：ワンボードマイコンによるコンピュータ基礎実験と鉄道模型制御
　７回目 テーマ3：ワンボードマイコンによるコンピュータ基礎実験と鉄道模型制御
　８回目 レポートの作成と提出（テーマ3）
　９回目 テーマ4：オシロスコープ，関数発生器，ブレッドボード，テスタの使用法
１０回目 講義：ＯＰアンプ回路，基本デジタル回路
１１回目 テーマ5：ＯＰアンプ回路
１２回目 テーマ6：基本デジタル回路
１３回目 テーマ7：ＵＮＩＸネットワークプログラミング
１４回目 テーマ7：ＵＮＩＸネットワークプログラミング
１５回目 レポートの作成と提出（テーマ4〜7）
後期
　１回目 後期実験テーマ全体説明会
　２回目 テーマ8：産業用ロボットへの教示
　３回目 テーマ8：産業用ロボットへの教示
　４回目 テーマ9：PLC（プログラマブルコントローラ）によるシーケンス制御
　５回目 テーマ9：PLC（プログラマブルコントローラ）によるシーケンス制御
　６回目 レポートの作成と提出（テーマ8，9）
　７回目 テーマ10：PLCを用いた産業用ロボットのシーケンス制御
　８回目 レポートの作成と提出（テーマ10）
　９回目 テーマ11：平面内における任意軌道の生成
１０回目 テーマ11：平面内における任意軌道の生成
１１回目 テーマ12：逆運動学を用いたロボットアームの軌道追従制御
１２回目 テーマ12：逆運動学を用いたロボットアームの軌道追従制御
１３回目 テーマ13：ヤコビ行列を用いたロボットアームの軌道追従制御
１４回目 テーマ13：ヤコビ行列を用いたロボットアームの軌道追従制御
１５回目 レポートの作成と提出（テーマ11〜13）
テーマ1〜13およびそれに関するレポート作成・提出の順番はグループ・班により異なる
テーマ1，2，3はシステム工学実験（Ｃ）（Ｄ）
テーマ4〜7はシステム工学実験（Ａ）（Ｂ）
テーマ8〜10はシステム工学実験（Ｅ）
テーマ11〜13はシステム工学実験（Ｆ）（Ｇ）
[関連科目] この講義の前に学んでおく科目：「システム解析数学」「コンピュータ制御プログラミング」「物理学実験」「知能ロボット運用論」この講義で学んだことを必要とする科目：「ロボット工学実験」
[JABEE 基準] システム工学科の学習・教育目標のうちの，
Ｃ：日本語による論理的な記述力，および，技術者として必要な英語によるコミュニケーション能力，
Ｄ：システム工学の基礎として数学，力学，物理学，および，機械工学の基礎を理解し応用する能力，
Ｅ：情報処理，電子回路，電気回路に関する基礎を理解し応用する能力，
Ｇ：機械システム，ロボットシステム，メカトロニクスシステムの設計，制御に関する基礎を理解し応用する能力，
Ｈ：システム工学科で学んだ知識と応用能力を基に，人と機械の調和について考え，システムを総合的に設計，製作，試験する能力に対応する．
[アンケート] 授業評価アンケートを行う．
[教材] 教科書：「システム工学実験テキスト」（第１週に販売する）
[相談時間] 随時
［連絡先］ システム工学実験（Ａ）（Ｂ）
　亀川哲志　TEL 251-8023　　Email:　kamegawa◎sys.okayama-u.ac.jp
　永井伊作　TEL 251-8065　　Email:　in◎sys.okayama-u.ac.jp
システム工学実験（Ｃ）（Ｄ）
　矢納　陽　 TEL 251-8924　　Email:　yanou◎sys.okayama-u.ac.jp
　宗澤良臣　TEL 251-8060　　Email:　munesawa◎sys.okayama-u.ac.jp
システム工学実験（Ｅ）
　大久保寛基　TEL 251-8224　Email:　okubo◎sys.okayama-u.ac.jp
システム工学実験（Ｆ）（Ｇ）
　佐々木大輔　TEL 252-1111(内線8063)　Email:　daisuke◎sys.okayama-u.ac.jp
　神田岳文　TEL 251-8159　　Email:　kanda◎sys.okayama-u.ac.jp
※メール：◎→@
[備考] 　

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