教學大綱表
請遵守智慧財產權,勿使用非法影印教科書,避免觸法。
課程名稱 (中文) 機電整合概論
(英文) Introduction To Mechatronics
開課單位 機械工程學系
課程代碼 M3550
授課教師 葉隆吉
學分數 3.0 必/選修 選修 開課年級 大三
先修科目或先備能力:電路學,電子學
課程概述與目標:目標:本課程以Sensors, Controllers, Actuators及Mechanisms(SCAM)為四大授課主軸,以建立學生機電整合(自動化)系統的基本概念為目標。
概述:本課程除了以Sensors, Controllers, Actuators及Mechanisms(SCAM)的授課內容之外,並以自走車與取物搬運機器人的設計製作為實作教學載具,讓學生體驗機電系統整合的精要,從「做中學」完整體驗一次從設計概念的產生開始,到完成一部取物搬運機器人的創思設計與製作過程。
教科書 Kilian,"Modern Control Technology",Thomson,3rd Edition 2006.
參考教材
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 課程導入 1.課程導入
2.機電系統的SCAM觀念建立
1.認識課程教學理念與學習目標
2.建立自動化系統基本觀念
3.全學期的實作專題競賽規則與評分標準說明
  • 講授
  • 透過專題實作體驗機電整合的系統設計觀念  
    2 循軌自走車的製作專題解說 1.循軌自走車的SENSOR--Cds的應用
    2.循軌自走的電路原理
    3.DC馬達的電晶體驅動電路設計
    4.全學期的實作專題競賽規則與評分標準說明
    1.學習循軌自走車的SENSOR--Cds的應用
    2.學會製作循軌自走的電路
    3.DC馬達的電晶體驅動電路設計
  • 講授
  • 透過專題實作體驗機電整合的系統設計觀念  
    3 微電腦系統簡介 1.介紹機電系統中的各種控制器及其介面 1.學習機電系統中的控制器極及其介面
  • 講授
  • 隨堂筆記
  •  
    4 OP-Amp and Applications 1.OP-Amp的訊號處理
    2.材力的觀念應用說明
    1..OP-Amp的訊號處理
  • 講授
  • 應用於自走車的比較器電路說明  
    5 OP-Amp and Applications 1.OP-Amp的操作原理
    2.OP-Amp的比較器電路
    3.OP-Amp的訊號處理
    1.OP-Amp的操作原理
    2.OP-Amp的比較器電路
    3.OP-Amp的訊號處理
    應用於自走車的比較器電路說明  
    6 CONTROLLERS 1.Relay and Sequencial control
    2.Introduction to Microprocessor-Based control
    3.PLC Introductions
    1.Relay and Sequencial control
    2.Introduction to Microprocessor-Based control
    3.PLC Introductions
     
    7 Arduino Micro Controller 1.引導Arduino micro controller 的程式寫作
    2.介紹網路可用資源
    學會使用Arduino 微控制器改良自走車的操控
  • 實作
  • 講授
  • 平時考
  •  
    8 SENSORS 5.Force Sensor--Load Cell and PZT Sensor
    6.Linear and Rotating Speed Sensors
    7.Strain Gages
    8.Photo Sensors
    5.Force Sensor--Load Cell and PZT Sensor
    6.Linear and Rotating Speed Sensors
    7.Strain Gages
    8.Photo Sensors
  • 自走車成績
  • 各種Sensors的原理與工程應用說明  
    9 期中考 機電系統觀念的建立
    自走車製作驗收
    期中學習成果驗收
  • 心得發表
  • 實作
  • 期中考
  • 各種Sensors的原理與工程應用說明  
    10 學習檢討 1.小考及期中考檢討 檢討學習上的盲點
  • 講授
  •  
    11 循軌自走車的升級設計解說 介紹各種自走車性能分析及提升性能的方法 學習提升自走車性能的方法。
  • 講授
  • 作業
  •  
    12 SENSOR TCRT5000介紹 1.介紹紅外光sensorTCRT5000 使用紅外光sensorTCRT5000取代CDS
  • 講授
  •  
    13 自走車團體賽分組 說明提升自走車性能的方法 全班分組,一個人賽成績分ABC三段,3個人一組每組均含ABC三類同學。 1.每位同學繼續努力提升自走車的巡軌行走能力。
    2.成績優良的同學輔助學習落後的同學,發揮團隊合作精神。 實作
  • 實作
  • 實測成績
  •  
    14 馬達控制IC使用技術介紹 DC馬達用H型電橋電路原理說明及其與自走車轉向控制上的應用 1. 學會使用馬達控制專用IC( L193N)
    2. 學會Sensor訊號與IC的介面
  • 實作
  • 講授
  • 介紹馬達控制IC的操作原理  
    15 ACTUATORS 3.Servor Motors
    4.Induction Motor
    5.Solenoids
    3.Servor Motors
    4.Induction Motor
    5.Solenoids
    介紹各種馬達的操作原理  
    16 ACTUATORS 1.DC Motors
    2.Stepping Motors
    3.Servor Motors
    4.Induction Motor
    5.Solenoids
    1.DC Motors
    2.Stepping Motors
    3.Servor Motors
    4.Induction Motor
    5.Solenoids
    介紹各種馬達的操作原理  
    17 Pneumatic System 1.各種空壓元件原理介紹
    2.電磁閥的原理及繼電器控制電路
    3.基本的空壓控制迴路介紹
    1.各種空壓元件原理介紹
    2.電磁閥的原理及繼電器控制電路
    3.基本的空壓控制迴路介紹
    以教具示範  
    18 期末自走車團體賽驗收 全班分組進行自走車競速競賽 1. 驗證下半學期團隊合作成果。
    2. 驗證下半學期自走車性能提升的成果。
  • 實作
  • 期末實作專題
  • 競賽及驗收必須利用課外時間  

    教學要點概述:
    教材編選: ■ 自編教材 ■ 教科書作者提供
    評量方法: 期末考:20%   期中考:20%   其他評量:40%   平時考:10%   作業:10%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 □ 課程網站
    課程網站:網路硬碟
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504