精密工学実践演習

１．「棒の位置決めコンテスト」
　機械装置の設計製図、製作、精度・機能評価までの一連のものづくりを体験する。精密なモノづくりの基本となる組み立て精度は、各部品の形や構成やそれら部品の加工精度など、あらゆる要素の最終結果として決まる。本演習では、棒を再現性よく設置する機構を考え、それを実際に作製し、位置決め精度を各班で競うコンテストを行う。この中で、どのような工作機械を用いてどのように加工するかを考えて製図を行う。また、自分たちで設計製図した図面を用いて、最新の数値制御工作機械などを用いて部品を加工する。これらを通して高精度な機械の製作に必要な設計製図と加工技術を習得する。

２．「自立式倒立振子の製作」
　自走式倒立振子を一から製作することを通じて、組み込みマイコンの基本的な使い方、センサと信号処理の基礎、フィードバック制御の基礎を習得する。倒立振子は、振り子を倒立させたシステムである。倒立した振り子は不安定だが、振り子の傾斜に応じてベース部分を動かすことで安定な倒立状態を保つことができる。この傾斜を測定するセンサを自作し、センサ出力をもとにベース部分を動かすフィードバック制御の構築を体験する。

３．「生体信号の計測と解析」
　生体信号計測は安全性の確保が極めて重要であり、また計測の度に結果が異なる場合が多いという特徴がある。本実習では、血液中の酸素濃度を安全・簡便な方法で計測するシステムの試作を通じて、電子回路の製作と評価、雑音除去や特徴抽出など信号処理の基礎を修得することを目標とする。