生体機能システム設計解析演習
目的・概要
本授業では、初めて電気系の分野で学ぶ学生やすでに学んだことのある学生が、生体に学んだ人工システム、福祉機械システム、人間親和型ロボットなどを構築するに当たり、その前段階として習得しておくべき基礎的な信号処理技術と制御技術に関して演習を行う。まず、PICワンチップマイコンを用いて、センサやモータとのディジタル信号の入出力に関する設計製作技術を習得する。次に、プログラミング環境LabVIEWを用いて、生体信号の入力手法と処理技術を習得する。さらに、プログラミング言語MATLAB及び小型ロボットなどを用いて、制御システムの設計解析技術と制御技術を習得する。
授業計画
| 1 | C言語によるPICのプログラミング | 2 | PICによるディジタル信号の入出力 | 3 | ディジタル信号による発光ダイオードの制御 | 4 | ディジタル信号によるサーボモータの制御 | 5 | LabVIEWの基本操作 | 6 | 生体信号の増幅とフィルタ処理 | 7 | LabVIEWを用いた入力処理 | 8 | LabVIEWを用いた信号処理 | 9 | MATLABの基本操作とプログラミング | 10 | Simulinkを用いた制御系シミュレーション | 11 | MATLABを用いた計測解析演習 | 12 | MATLABを用いた制御演習 | 13 | MATLABを用いた運動学計算 | 14 | MATLABを用いたロボットの軌道計画 | 15 | MATLABを用いたロボットの制御 | 16 | MATLABを用いたロボットの歩行 |
成績評価方法
成績は課題を実施した結果によって評価する。
履修上の注意
専攻から貸与されるノートパソコンを使用する。PICの演習ではC言語を使った簡単なプログラミングを行うので、C言語に関して予習しておくとよい。LabVIEWの演習ではAD変換を扱うので、サンプリング定理やローパスフィルタに関して予習しておくとよい。MATLABの演習ではベクトル・行列の計算を扱うので、線形代数に関して予習しておくとよい。演習内容の理解度を深めるために、演習中に紹介される参考書等を利用して復習するとよい。