教學大綱表
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課程名稱 (中文) 機電整合設計
(英文) Integrated Mechatronic Design
開課單位 機械工程學系
課程代碼 M3560
授課教師 林晨光
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:機械製圖基本能力,靜力學、材料力學與機動學
課程概述與目標:課程概述與目標:
本課程以自動化設備常用之鋁擠型結構為教材,配合各種專用零件,創思設計製作兩大主題之專題製作。
其一為以電鑽驅動之電動機車,在未來電動車已成為市場趨勢,本課程之專題旨在使學生理解結電動車之構成方法,其中以電鑽為動力元件,使結構簡化易於製作,同時增加趣味性。專題中包含動力系統、傳動裝置、以及各種車電系統之電路原理(燈具、喇叭、儀表),過程中學生可實際感受機械元件中結構、強度、動力之概念。
其二為飲料自動販賣機,機械系的學生常以功能導向為設計出發,而從產品設計至實際商業運轉常需要考量使用者之行為模式等其他問題。本專題以Arduino為電控系統,設計製作一台投幣式飲料販賣機,此裝置將放置於開放空間供其他同學使用。過程製作者需體驗設備維護、以及擷取資料,分析消費者的行為模式,以檢討並改善產品實際商業運轉時需要的功能。
教科書
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 課程安排與規劃說明 1.課程說明
2.發還上學期期末作業
3. 搬運機器人競賽規則說明
4.基本繪圖/尺寸標註訓練
1.了解本學期學習內容與學習目標。
2.了解競賽規則與課程安排。
  • 探索體驗
  • 實作
  • 講授
  • 學長競賽影片介紹  
    2 機構教學-1 1.底盤設計要領
    2.分組
    3. 基本繪圖/尺寸標註訓練
    1.了解機器人底牌設計要領
    2.課堂實際演練繪圖與尺寸標註基本能力
  • 實作
  • 講授
  • 作業
  • 手繪製圖作業-1  
    3 機構教學-2 1.常用機構應用例介紹 學習常用機構
    學習夾爪機構的設計要領
  • 講授
  • 媒體教學
  • 作業
  • 手繪製圖作業-2  
    4 Relay及其相關應用電路--1/2 1. Relay構造與原理
    2. 基本電路介紹與實驗
    1.了解Relay基本構造與動作原理
    2.學習Relay控制電路的相關知識
  • 實作
  • 講授
  • 媒體教學
  • 實驗
  • 作業
  • 到此完成Relay的動作原理與使用方法。 手繪製圖作業-3  
    5 Relay及其相關應用電路--2/2 1.階梯圖的學習與基本電路的設計方法
    2.以Relay實現馬達正反轉控制。
    1.學習正確設計階梯圖的方法。
    2.以Relay實現馬達正反轉控制。
  • 實作
  • 講授
  • 實驗
  • 報告
  • 2.到此應掌握階梯圖的設計方法,以進階到PLC的程式設計。  
    6 底盤負重測試 各組完成的底盤進行負重及越野測試 對自己研發的機構進行驗證
  • 實作
  • 實驗
  • 報告
  • 上機測驗
  •  
    7 PLC控制系統演示教學--1/2 1.PLC簡介
    2.PLC控制系統介紹
    3.以技術獎實例說明系統開發過程與PLC的控制能力
    1.認識PLC控制系統的概況
    2.了解PLC基本的輸入介面電路:含電路原理,接線方法,
    3.演示PLC程式寫法與應用
  • 實作
  • 講授
  •  
    8 PLC控制系統演示教學--2/2 1.PLC應用範例介紹
    2.展示PLC城市及系統開發的過程
    3.以技術獎實例說明系統開發過程與PLC的控制能力
    了解PLC控制系統的概況
  • 實作
  •  
    9 期中考 檢視學習成效
    1.筆試
    2.上機考試
    依教學進度建立PLC專業知識
  • 講授
  • 期中考
  • 上機測驗
  • 以panel的I/D設計跑馬燈  
    10 氣壓系統的介紹-1/2 1.氣壓系統簡介
    2.氣壓迴路圖的認識與學習
    認識氣壓系統
    建立氣壓系統相關的基本知識
  • 講授
  • 媒體教學
  • 實驗
  • 跑馬燈作業  
    11 氣壓系統的介紹-2/2 1.氣壓系統簡介
    2.氣壓迴路途的認識與學習
    3.氣壓迴路的試設計方法
    4.氣壓迴路與PLC控制介面
    學習最基本的空壓系統相關知識
  • 講授
  • 作業
  • 搭配隨堂作業,快速學習空家基本常識。  
    12 專題競賽 (初賽) 全班3~2人為一組,依比賽規進行取物競賽。 同學第一次檢驗自行研發的機器人。
  • 實作
  • 專題
  •  
    13 專題競賽 (決賽) 依初賽結果進行決賽 同學驗證努力的成果
  • 實作
  • 專題
  •  
    14 感測器教學--1/2 1.基本感測原理介紹
    2.各種物理量的感測器簡介
    3.期末報告製作要領說明
    了解感測原理
    學習各種感測器
  • 探索體驗
  • 實作
  •  
    15 感測器教學--2/2 感測器應用介紹 體驗各式感測器的使用方法
  • 講授
  • 媒體教學
  • 上機測驗
  •  
    16 各種馬達的簡介及其控制與選用方法 1.介紹工業控制上常用的DC馬達與AC馬達。
    2.以實例說明馬達的控制方法
    學會馬達控制的應用
  • 實作
  • 實驗
  •  
    17 馬達控制教學 介紹3種馬達的差異及其控制方法
    感應馬達控制
    步進馬達控制
    伺服馬達控制
    了解馬達的不同及其控制方法
  • 講授
  • 媒體教學
  •  
    18 期末考 期末專題報告 學會專題報告製作的方法
  • 講授
  • 期末考
  • 專題
  •  

    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:10%   期中考:10%   實驗:20%   專題:20%   報告:10%   上機測驗:20%   作業:10%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 □ 課程網站
    課程網站:學校網路大學
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504

    大學部
    核心能力 期末考 期中考 實驗 專題 報告 上機測驗 作業
    核心能力一 理解專業倫理及社會責任 2/10 10 10 10 10 10 10 10