詳細目次
1章 序 論
1.1 私たちのメカトロニクス社会
1.2 メカトロニクスの関連技術
1.3 メカトロニクスシステムの見方と本書の構成
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2章 メカトロニクスのためのシステム論
2.1 システムとは
2.2 モデリング
2.3 システムのアナロジー
2.4 システムの特性と解析
[1] ラプラス変換
[2] ラプラス変換の性質
[3] 伝達関数
[4] インパルス応答
[5] ステップ応答
[6] 伝達関数の極と応答時間
[7] 2次遅れ系
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演習問題
3章 センサ
3.1 ロボット・メカトロニクスシステムとセンサ
[1] 身近な機器に使われているセンサ
[2] センサの入力と出力
[3] 内界センサと外界センサ
3.2 国際単位系
[1] センサの入出力量と単位
[2] SIの7個の基本単位
[3] 国際単位（SI）の使い方
3.3 ロボット・メカトロニクスに使われる代表的なセンサ
[1] 位置センサ
[2] 変位センサ
[3] 加速度センサ
[4] 姿勢センサ
[5] 力センサ
[6] 距離センサ
[7] 視覚センサ
3.4 センサの変換方式
[1] エネルギー変換型とエネルギー制御型
[2] 物理法則とセンサ
3.5 センサの信号処理
[1] 測定環境による誤差
[2] センサの静特性
[3] センサの動特性
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演習問題
4章 アクチュエータ
4.1 ロボット・メカトロニクスシステムとアクチュエータ
[1] 油圧アクチュエータ
[2] 空気圧アクチュエータ
4.2 ロボット・メカトロニクスに使われるアクチュエータ
[1] 直流モータ
[2] 交流モータ
[3] ステッピングモータ
4.3 アクチュエータの応用技術
[1] アクチュエータの最適化
[2] 直列弾性アクチュエータ
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演習問題
5章 コンピュータ
5.1 コンピュータのハードウェア
5.2 コンピュータのソフトウェア
5.3 プログラムの実行
5.4 データの表現
5.5 論理演算と組合せ回路
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演習問題
6章 機械設計
6.1 機械要素
[1] 軸 受
[2] リンク
[3] 減速機構
6.2 加工法と工作機械の種類
[1] 切削加工
[2] 成形加工
[3] 接合加工
[4] 熱処理・表面処理
[5] 特殊加工
6.3 CAD/CAM/CAE
6.4 設計および製図
[1] 機械製図
[2] 材料の強度と安全性
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演習問題
7章 制御器設計
7.1 制御系の設計手順
7.2 制御理論の歴史
7.3 ブロック線図
7.4 システム構造
[1] フィードバック
[2] フィードフォワード
[3] 線形システム，非線形システム
[4] 連続時間システム，離散時間システム
7.5 周波数における制御系設計
[1] 周波数伝達関数
[2] ボード線図
[3] フィードバック系と一巡伝達関数
[4] ゲイン余裕と位相余裕
[5] 時間応答と周波数特性の調整指針
[6] PID 制御系と限界感度法
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演習問題
8章 制御器の実装
8.1 ロボット制御に必要な信号処理
8.2 組込みマイコン
[1] 組込みマイコンの必要性
[2] 組込みマイコンのソフトウェア
8.3 実時間制御
[1] 実時間処理
[2] リアルタイムOS
[3] リアルタイム制御用プロセッサ
[4] 組込みコントローラのシステム化
[5] バイラテラル制御と制御演算時間
8.4 制御器のシステム化
[1] 制御システムの階層性
[2] ロボットの制御システム
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演習問題
9章 解 析
9.1 信号からの情報抽出
9.2 信号解析
[1] 周期信号と正弦波
[2] フーリエ級数展開
[3] フーリエ変換
9.3 周波数解析の応用
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演習問題
10章 上位システムの設計
10.1 ロボットのタスクプランニング
10.2 ロボットのモーションコントロール
[1] 座標系と参照軌道
[2] ラグランジュの方法による運動方程式の導出
[3] 軌道追従型の制御系設計
10.3 ヒューマノイドロボットの設計
[1] 機械ハードウェアの基本設計
[2] 制御システムの基本設計
[3] 制御ソフトウェアの基本設計
10.4 自動車開発
[1] 自動車と制御
[2] 電気自動車の構成
[3] 電気自動車の制御開発
[4] 電気自動車のモータ制御
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演習問題
11章 UMLとシステム開発
11.1 UMLとは
[1] ユースケース図とアクティビティ図
[2] クラス図とオブジェクト図
[3] ステートマシン図
[4] シーケンス図
11.2 組込みシステムの開発事例
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演習問題
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