|
課程名稱 |
機電整合與系統設計-機電整合(四)
Mechatronics and System Design-Mechatronics (4) |
|
開課學期 |
110-1 |
|
授課對象 |
學程 全電化都會運輸系統基礎技術學分學程 |
|
授課教師 |
周瑞仁 |
|
課號 |
BME4104 |
|
課程識別碼 |
611 42100 |
|
班次 |
|
|
學分 |
3.0 |
|
全/半年 |
半年 |
|
必/選修 |
必帶 |
|
上課時間 |
星期五7,8,9(14:20~17:20) |
|
上課地點 |
電電實驗室 |
|
備註 |
全電化運輸學程-實作課程。
總人數上限：50人 |
|
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1101BME4104_ |
|
課程簡介影片 |
|
|
核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
|
課程大綱
|
|
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
|
|
課程概述 |
課程簡介：機電整合係以『控制工程』為核心，將機械、電機與資訊系統加以整合的系統化整合技術，並用於產品的設計與製造上，主要強調如何將自動化系統所牽涉到的“機”與“電”整合起來，達到預期的目標與功能。機電整合是自動化工程的基礎，加強工程科系的學生在機電整合方面之教育是世界各國工程教育的趨勢。機電整合與系統設計 (機整(四))這門課程是本系機電整合系列課程的第四門課，前面機整(一) —微控制器原理與應用、機整(二) —感測器原理與應用、機整(三) —致動器原理與應用，加上幾門必修課程：電工實習、電子學與實習、機動學、自動控制等課程已為此機整(四)奠定良好的基礎。機整(四) 是本系唯一的一門大學部總整課程 (Capstone course)，目的在於整合與深化學生大學所學機電工程相關課程，幫助學生回顧大學學習經驗與前瞻未來發展，使學習穩固完成，檢視學系所定核心能力達成的情形，最終期望能夠銜接到職場。基於此一目的，回顧生機系同學在機電領域所學，不足的部分與予補強與深化，同時透過七個實習與期末專題實作，強化同學解決機電工程問題的能力。
先修課程：機動學、電子學與實習、自動控制、機電整合 (一)(二)(三) |
|
課程目標 |
具有閱讀技術資料的能力、了解機電相關材料與系統市場、具備工程與科學基礎知識的運用、機械系統的分析與設計、感測與控制系統的分析與設計、生物機電系統的實作、跨領域整合、應用與創新、獨立思考及處理問題等能力。 |
|
課程要求 |
預定課程內容：
一、 課程簡介、分組
二、 機電整合簡介
三、 數位介面電路與實習
四、 類比介面電路回顧與實習
五、 Arduino控制器回顧
六、 Raspberry Pi/Linux/Python
七、 系統工程與專案計畫管理
八、 感測器與實習
九、 致動器與實習
十、 期末專案計畫 (口頭報告、影片呈現、PPT書面報告)，教師、助教、同儕評比
評分標準：
1.實習與作業成績30%；2.上課Q&A與小考成績20%；3.期末專案計畫與報告25%；4.期末考成績25%
|
|
預期每週課後學習時數 |
|
|
Office Hours |
每週三 09:00~11:00 |
|
指定閱讀 |
教科書：David G. Alciatore, Michael B. Histand, Introduction to Mechatronics and Measurement Systems, 2012, 4th Ed., McGraw-Hill (電子書)
授課教師自編PPT講義.
|
|
參考書目 |
William Bolton, Mechatronics: A multidisciplinary Approach. 2012, 5th Edition,
Pearson (全華代理, 0958-008-962)
John Iovine, Robots, Androids, and Animatrons, 1998, McGraw-Hill. Gordon Mccomb,
Robot Builder’s Bonanza-99 Inexpensive Robotics Projects, 1987, McGraw-Hill.
D. A. Bradley, D. Dawson, N. C. Burd and A. J. Loader, "Mechatronics:
Electronics in Product and Processes", Hapman & Hall, 1993.
Kilian T. Christopher, “Modern Control Technology- Components and Systems",
West Pub. Co., 2001. |
|
評量方式
(僅供參考) |
|
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
|
1. |
實習與作業成績 |
30% |
|
2. |
上課Q&A與小考成績 |
20% |
|
3. |
期末專案計畫與報告 |
25% |
|
4. |
期末考成績 |
25% |
|
|
|
週次 |
日期 |
單元主題 |
|
第1週 |
9/24 |
線上上課
課程活動：分組、決定組長 (課後決定、下周一9/27中午11:00前告知助教組別、組員與組長)，填寫”210924智慧型控制_核心能力前後測題目” (下周一9/27中午11:00前上傳CEIBA)
課程簡介：本學期課程內容安排原則—講授新內容(數位介面電路、Raspberry Pi (Rpi) w/Arduino) 、整合過去所學 (類比介面電路、感測器、致動器、自動控制，這一部分會有比較多的Q&A與小考[Zuvio或紙本]) 、專題呈現
授課：機電整合相關議題回顧 (Ch.1 & Ch.11 & 講義)、數位電路[組合邏輯] (Ch. 6 & 講義) |
|
第2週 |
10/01 |
線上上課
授課：數位介面電路[組合邏輯] (Ch. 6 & 講義)
指定：實習/作業1 |
|
第3週 |
10/08 |
本日之後採實體上課
課程活動：介紹TA、照相、決定座位、分配實驗器材
授課：數位介面電路 [序向邏輯] (Ch. 6 & 講義) 、期末專案計畫說明、系統工程與專案計畫管理 (講義)
指定：實習/作業2
指定：期末專案計畫想法(包括：設計圖、擬採用之材料與方法，每組一份) |
|
第4週 |
10/15 |
課程活動 (課外時間)：本周各組約定一個課外時間討論期末專案計畫想法
授課：數位介面電路[序向邏輯] (Ch. 6 & 講義)
繳交：實習/作業1
指定：實習/作業3 (包含3a, 3b) |
|
第5週 |
10/22 |
生機農機學術研討會與競賽 停課一次
課程活動(課外時間)：本周各組約定一個課外時間討論期末專案計畫 |
|
第6週 |
10/29 |
授課：Rpi w/Arduino控制器 [含Python](講義)
繳交：實習/作業 2
繳交：期末專案計畫想法(包括：設計圖、擬採用之材料與方法，每組一份) |
|
第6週 |
11/05 |
授課：Arduino與Rpi控制器[含Python] (講義)
繳交：實習/作業3a
指定：實習/作業 4 |
|
第8週 |
11/12 |
授課：Arduino與Rpi控制器[含Python] (講義)
繳交：實習/作業 3b |
|
第9週 |
11/19 |
授課：類比介面電路 (Ch.5)(講義)
繳交：實習/作業 4
指定：實習/作業 5 |
|
第10週 |
11/26 |
授課：感測器 (Ch.8, 9)(講義)
指定：實習/作業 6
指定：期末專案計畫影片I(每組一支) |
|
第11週 |
12/03 |
全校運動會停課一次 |
|
第12週 |
12/10 |
授課：感測器/致動器 (Ch.4, 8, 9, 10)(講義)
指定：實習/作業 7
繳交：實習/作業 5 |
|
第13週 |
12/17 |
課程活動：第一次期末專案計畫口頭報告 (每組5分鐘)
授課：致動器 (Ch.4, 10)(講義)
繳交：實習/作業 6 |
|
第14週 |
12/24 |
課程活動：期末專案計畫口頭報告(每組8分鐘包含車子實體競賽)
繳交：期末專案計畫影片I(每組一支)
繳交：期末專案計畫口頭報告簡報檔(初稿，每組一份)
繳交：實習/作業 7 |
|
第15週 |
12/31 |
開國紀念日放假停課一次 |
|
第16週 |
1/07 |
期末考(本學期所教內容)
期末考繳交：期末專案計畫書面報告、期末專案計畫影片III、期末專案計畫簡報檔 (以上三者為最終版，每組一份) |
|
第17週 |
1/14 |
彈性補充教學 |
|
第18週 |
1/21 |
彈性補充教學 |
|