メカトロニクスの要素技術と今後の技術動向

近年、IoTをはじめ、AIを搭載した機械、ロボットの電子化が進んでいる。その土台であるメカトロニクスは、メカとエレクトロニクスが融合して魅力ある機能が生まれ、制御によってその機能の価値が高められる。 　よりよい機械を創造するには、センスと経験が必要である。しかし、メカトロニクス技術は、機械・電気・情報分野と広範囲に渡って幅広い知識が求められるため、独学によって知識を身につけるとなると多くの時間と費用がかかる。そこで、製品設計に深くかかわる機械設計技術者や若手のメカトロ設計開発者を対象とした基礎技術セミナーを開催する。メカトロニクスで必須なメカニズム、アクチュエータ、センサ、エレクトロニクス、制御技術の5つのコア要素技術のポイントと今後のメカトロニクスの技術動向についてわかりやすく解説する。

1. メカトロニクスとは何か?基本を正しく理解しよう
   1. 機械 (メカニズム) と電気 (エレクトロニクス) の両面から知るメカトロ要素技術
   2. メカトロ技術の実践的な設計ポイント メカ・エレキ・ソフトの分担と役割
   3. メカトロ評価に必要なデータの収集と分析機器
   4. タイミングチャート作成の意義
2. メカトロの基礎知識「メカニズム」
   1. メカ設計におけるメカトロ要素技術の位置づけ
   2. 機械要素選定 (カム、リンク、歯車)
   3. 機械設計と構造設計のポイント
   4. 自由度の考え方
   5. 慣性モーメントの勘所
3. 機器を正確に動かす駆動装置「アクチュエータ技術」
   1. さまざまなアクチュエータ、モータ (種類、分類)
   2. サーボ、ステッピングモータ、DCモータの特性
   3. アクチュエータ、モータの選び方
4. モノの有無や位置を検出する「センサ技術」
   1. メカトロで使うセンサの種類と用途
   2. センサ選定のキーポイント
   3. 位置センサ、速度センサ、トルクセンサ
   4. スイッチとしてのセンサ
5. 電気回路とその周辺知識「エレクトロニクス技術」
   1. シーケンス制御とフィードバック制御
   2. サーボ機構とPID制御
   3. 閉 (クローズド) ループと開 (オープン) ループ
6. メカトロ機器をコントロールする「制御技術」
   1. 駆動回路と制御回路
   2. インターフェイス (I/Oボード)
   3. A/D変換とD/A変換
   4. アナログ回路とデジタル回路
   5. マイコン技術
7. 今後のメカトロニクスの動向、まとめ
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