ロボコニストの「なぜ動かない！」に答えてみた ものづくりのための 回路と無線Q＆A

☆発行前情報のため，一部変更となる場合がございます

1．はじめての回路と通信
1.1　電位と電池　
　Q&A 1　電荷と電圧・電流　
　Q&A 2　一次電池と二次電池　
　Q&A 3　ニッケル水素電池とリチウムイオン電池　
　Q&A 4　グラウンド　
　Q&A 5　グラウンドの種類と役割　
1.2　受動素子とアナログ回路　
　Q&A 6　抵抗の原理　
　Q&A 7　抵抗の特徴　
　Q&A 8　インダクタンスの原理　
　Q&A 9　交流回路のインダクタンス　
　Q&A 10　RLの過渡現象　
　Q&A 11　コンデンサの原理　
　Q&A 12　交流回路のコンデンサ　
　Q&A 13　RCの過渡現象　
　Q&A 14　コンデンサの使用法　
　Q&A 15　コンデンサの種類と特性　
1.3　アナログ・ディジタル回路と通信　
　Q&A 16　アナログ回路とディジタル回路　
　Q&A 17　アナログ・ディジタル信号とノイズ　
　Q&A 18　アナログセンサ　
　Q&A 19　センサの使用法　
　Q&A 20　通信の基礎　
　Q&A 21　有線通信と無線通信　
引用・参考文献

2．制御回路と駆動回路
2.1　回路システムと制御回路　
　Q&A 1　ロボットにおける回路システムの構成　
　Q&A 2　制御回路の通信方式　
　Q&A 3　シリアル通信の動作方法と特性　
2.2　モータ　
　Q&A 4　ブラシモータの原理　
　Q&A 5　モータの機械的出力と速度制御　
　Q&A 6　ブラシレスモータの原理　
　Q&A 7　コアレスモータの原理　
　Q&A 8　サーボモータの原理　
　Q&A 9　ステッピングモータの原理　
2.3　半導体とモータ駆動回路　
　Q&A 10　モータ制御で用いられる半導体　
　Q&A 11　半導体の仕組み　
　Q&A 12　p型半導体とn型半導体　
　Q&A 13　MOSFETとバイポーラトランジスタ　
　Q&A 14　p型とn型トランジスタの使い方　
　Q&A 15　モータ制御におけるトランジスタの選定　
　Q&A 16　半導体素子を使ってPWM制御方法　
　Q&A 17　モータの半導体素子によるブレーキ操作　
　Q&A 18　Hブリッジ回路を用いたモータ制御　
　Q&A 19　ハイサイドn-MOSFETで構成したHブリッジ回路　
　Q&A 20　MOSFETの選定と使い方　
引用・参考文献

3．無線通信
3.1　電波と無線通信方式の種類　
　Q&A 1　電波の基礎　
　Q&A 2　電波利用のルール　
　Q&A 3　変調と多重化　
　Q&A 4　特定小電力無線　
　Q&A 5　小電力データ通信システム　
3.2　アンテナと電波伝搬　
　Q&A 6　ダイポールアンテナからの電波放射の基礎　
　Q&A 7　空中を伝搬する電波の特徴　
引用・参考文献

4．EMCとノイズに強い基板設計
4.1　通信品質とEMC　
　Q&A 1　S／N比　
　Q&A 2　電磁環境の両立性～EMCとは～　
　Q&A 3　電磁干渉～EMIとは～　
　Q&A 4　回路基板上の磁界測定法　
　Q&A 5　ノイズ対策のポイント　
4.2　ノイズに強い回路設計法　
　Q&A 6　プリント基板材料　
　Q&A 7　分布定数回路　
　Q&A 8　プリント基板構造　
　Q&A 9　ディファレンシャルモードとコモンモード　
　Q&A 10　コモンモード電流とノイズ放射　
　Q&A 11　クロストークと自家中毒　
引用・参考文献

5．回路・無線システムのトラブル事例集
5.1　駆動系と制御システムの複合的干渉　
　Q&A 1　回路トラブルで困ったときのチェックリスト　
　Q&A 2　配線ミス～理論図と実体配線図の違い～　
　Q&A 3　失敗しないはんだづけのポイント　
　Q&A 4　電源の電流容量不足による誤作動　
　Q&A 5　駆動と制御回路への電源供給方法　
5.2　無線トラブル　
　Q&A 6　ロボット内部で発生する電磁干渉　
　Q&A 7　PWM制御から発生する電磁ノイズ　
　Q&A 8　ロボット内部におけるノイズ対策　
　Q&A 9　基板パターンやシールドによるノイズ抑制法　
　Q&A 10　会場内における電磁干渉　
　Q&A 11　ディジタル通信のエラー補正と遅延　
　Q&A 12　確実に動作させるための通信方式の選択　
5.3　機械的動作と回路の干渉～コネクタや電気接点～　
　Q&A 13　基板とケーブル接続で発生するトラブル　
　Q&A 14　コネクタを使った基板とケーブルの接続　
　Q&A 15　ケーブルの太さが違うのはなぜか　
　Q&A 16　配線構造　
5.4　安心安全な回路とシステム設計　
　Q&A 17　回路システムのSOS～フェイルセーフな安全設計～　
　Q&A 18　回路のSOS～ヒューズとブレーカの役割と仕組み～　
　Q&A 19　回路のSOS～非常停止スイッチの役割と仕組み～　
　Q&A 20　電池のSOS～電池の発火の危険性～　
　Q&A 21　新旧電池の混在利用はとても危険　
　Q&A 22　値が異なる電位を取り出すには　
　Q&A 23　回路の過負荷・発煙・発火　
　Q&A 24　ヒューズの正しい使い方　
　Q&A 25　適切なPWM制御　
引用・参考文献

6．確実に回路・無線を動作させるためのスケジューリング・マネージメント・マインドセット
6.1　スケジューリング　
　Q&A 1　チームと個人のPDCA　
　Q&A 2　スケジュール管理とコミュニケーション　
6.2　アイデア検討法とそれを実現する設計　
　Q&A 3　デザイン設計　
　Q&A 4　独創的なアイデア検討法　
　Q&A 5　アイデアシートの書き方　
　Q&A 6　回路の安全運用とチェック　
6.3　確実に回路を動作させるためのTry & Error　
　Q&A 7　目視と音で確認する回路トラブルの対策法　
　Q&A 8　本番でのトラブル対策　
　Q&A 9　マネージメント　
　Q&A 10　ロボコンに臨む意識（マインドセット）　
　Q&A 11　夢中になるために　
引用・参考文献

索引