科目責任者 | 吉田 和弘 (※) |
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担当者 | 吉田 和弘 (※), 氏平 政伸 (※), 酒井 利奈 |
科目概要 | 2年 (1単位・必修) [医療工学科 臨床工学専攻] |
現在臨床応用されている高度な医療機器の多くは制御機能が組み込まれている。そのため、医療機器の開発のみならず適切に使用するためにも制御について理解する必要がある。本授業は、講義だけでは理解が困難とされる機器の制御について実習を通して体験的に理解を深める。
代表的な制御機器のいくつかに触れ、温度、電気信号、変位などの制御を実際に行う。それにより、自動制御のしくみや基礎理論に対する理解を深める。
回 | 項目 | 授業内容 | 担当者 | 日時 |
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第1回 | ガイダンス | 実習の進め方とレポートの作成および提出方法など、注意事項を説明する。 | 吉田 和弘 氏平 政伸 酒井 利奈 | 5/14③ |
第2~6回 | 温度の制御 | プロセス制御の実際例として、恒温水槽の温度制御を行う。AD、DA変換を行う。 | 吉田 和弘 氏平 政伸 酒井 利奈 | 5/14④⑤ 5/21③④⑤ |
第7~12回 | サーボ機構の特性 | メカトロニクスの基礎となるDCサーボ機構を取り上げ、フィードバック制御の実際を学ぶ。 | 吉田 和弘 氏平 政伸 酒井 利奈 | 5/28③④⑤ 6/4③④⑤ |
第13~18回 | 自動停止ロボットの制御 | フィードフォワード制御及びフィードバック制御による自動停止システムを構築し、各種制御方法及びパラメータの特徴について学習する。 | 吉田 和弘 氏平 政伸 酒井 利奈 | 6/11③④⑤ 6/18③④⑤ |
第19~24回 | 自動走行ロボットの制御 | フィードバック制御の代表的手法であるON/OFF制御、P制御およびPD制御による自動走行システムを構築し、各種制御方法及びパラメータの特徴について学習する。 | 吉田 和弘 氏平 政伸 酒井 利奈 | 6/25③④⑤ 7/2③④⑤ |
第25~30回 | 課題(自動停止ロボット・自動走行ロボットの応用) | 自動停止ロボットおよび自動走行ロボットで学んだ制御システムを応用し、課題を解決する動作を行う各班オリジナルの自動制御システムを構築することで制御に対する理解を深める。 | 吉田 和弘 氏平 政伸 酒井 利奈 | 7/9③④⑤ 7/16③④⑤ |
※第2~30回は、班ごとに別々のテーマを並行して実習する。
1)制御機器の基本構造と動作原理を具体的に説明できる。
2)結果から原因を考察できる。
3)論理的に行動を分解して考えることができる。
4)班員と協調して課題を遂行できる。
1)実習当日点(予習テスト、手順の理解度、取り組む姿勢、実習ノートの活用状況:40%)
2)実習後提出のレポート(60%)
レポートの提出が無い場合は1)の当日点も付与しない。
1)前期システム工学の講義内容を理解しておくこと。
2)実習前にテキストに目を通し実験の概要と手順を頭に入れておくこと。
3)実習ノートを用意し、実習で得られた結果等はテキストの余白に書き込まずノートを活用する癖をつけること。
種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
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教科書 | システム工学実習 | 北里大学医療衛生学部医療工学科編 | 北里大学医療衛生学部 |
参考書 | 自動制御理論 臨床工学講座 医用システム・制御工学 | 樋口龍雄 嶋津秀昭・堀内邦雄 | 森北出版 医歯薬出版株式会社 |