メカトロニクスと機械要素

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メカトロニクスと機械要素の違い

メカトロニクス vs. 機械要素

メカトロニクス（英語：mechatronics）とは、機械工学、電気工学、電子工学、情報工学の知識・技術を融合させることにより、従来手法を越える新たな工学的解を生み出す学問・技術分野をさす。. 機械要素（きかいようそ、machine element(s)、洪: gépelemek)とは、機械を構成する最小の機能単位のことである。機素ともいう。 どんなに複雑な機械装置でも、単純な機械要素を組み合わせて構成される。機械要素の多くは国際標準化機構(ISO)の国際標準規格や日本の日本工業規格(JIS)など各国の国家規格で規定されている場合が多い。 昨今はメカトロニクスの進展により、多くの複雑なメカニズムが電子回路やマイクロプロセッサ 組み込みシステムに置換えられてはいるが、機械的な動作を伴う部分が残ることもまだ多く、機械要素を用いた設計や機械要素そのものの研究開発は依然として重要な工学上の分野である。 マイクロマシンの研究が行われているが、いまのところ各機械要素を作る方法を試行している段階である。.

マイクロプロセッサ

マイクロプロセッサ（Microprocessor）とは、コンピュータなどに搭載される、プロセッサを集積回路で実装したものである。 マイクロプロセッサは小型・低価格で大量生産が容易であり、コンピュータのCPUの他、ビデオカード上のGPUなどにも使われている。また用途により入出力などの周辺回路やメモリを内蔵するものもあり、一つのLSIでコンピュータシステムとして動作するものを特にワンチップマイコンと呼ぶ。マイクロプロセッサは一つのLSIチップで機能を完結したものが多いが、複数のLSIから構成されるものもある（チップセットもしくはビットスライスを参照）。 「CPU」、「プロセッサ」、「マイクロプロセッサ」、「MPU」は、ほぼ同義語として使われる場合も多い。本来は「プロセッサ」は処理装置の総称、「CPU」はシステム上で中心的なプロセッサ、「マイクロプロセッサ」および「MPU（Micro-processing unit）」はマイクロチップに実装されたプロセッサである。本項では、主にCPU用のマイクロプロセッサについて述べる。 当初のコンピュータにおいて、CPUは真空管やトランジスタなどの単独素子を大量に使用して構成されたり、集積回路が開発されてからも、たくさんの集積回路の組み合わせとして構成されてきた。製造技術の発達、設計ルールの微細化が進むにつれてチップ上に集積できる素子の数が増え、一つの大規模集積回路にCPU機能を納めることが出来るようになった。汎用のマイクロプロセッサとして最初のものは、1971年にインテルが開発したIntel 4004である。このマイクロプロセッサは当初電卓用に開発された、性能が非常に限られたものであったが、生産や利用が大幅に容易となったため大量に使われるようになり、その後に性能は著しく向上し、価格も低下していった。この過程でパーソナルコンピュータやRISCプロセッサも誕生した。ムーアの法則に従い、集積される素子数は増加し続けている。現在ではマイクロプロセッサは、大きなメインフレームから小さな携帯電話や家電まで、さまざまなコンピュータや情報機器に搭載されている。.

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リンク機構

4つの節と1つの自由度を持つプライヤの例。調整用のねじを考慮すれば5つの節と2つの自由度を持つ。 リンク機構（リンクきこう）とは複数のリンクを組み合わせて構成した機械機構のことである。.

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ベルト (機械)

ベルト（英語：belt）は巻掛け伝動装置に使われる機械要素で、原動車から従動車に動力を伝達するもの。ほとんどの場合、軸にセットされたプーリーに合わせて用いられる。 静音性、軸角度の自由度、軽量性、コストに利点があり、旧来から現在まで、ベルトコンベアや自転車、工作機械など、機械全般に幅広く使用されている。.

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エネルギー

ネルギー（、）とは、.

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カム (機械要素)

ム カム（cam）は運動の方向を変える機械要素。回転する軸に取り付けられ、軸の回転角度に対応した曲面が形成されている。一般には、円板カムと呼ばれる中心から円周までの距離が一定でない（卵型に代表される）板を回転する軸に取り付け、これの板に接する物（板や棒）に周期的な運動を与える。 典型的かつ、有名な例は、エンジンの吸排気バルブの開閉を行っているカムで、エンジンの出力軸から得た回転をバルブ開閉の往復運動に変換している。カムに追従させる部品が、カムフォロアである。なお、エンジンのバルブ開閉のカムのように、金属同士が高速で擦れ合うようなものの場合（カム表面とバルブのリフターと言う部分が激しく擦れ合う）、カムの表面が摩耗しないようにチル処理や硬い金属の塗布などが施してあり、非常に硬く出来ている。.

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組み込みシステム

組み込みシステム（くみこみシステム、英: Embedded system）とは、特定の機能を実現するために家電製品や機械等に組み込まれるコンピュータシステムのこと。.

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機械

この記事では機械、器械（きかい、フランス語、英語、オランダ語：machine、ドイツ語：Maschine）について説明する。 なお、日本語で「機械」は主に人力以外の動力で動く複雑で大規模なものを言い、「器械」のほうは、人力で動く単純かつ小規模なものや道具を指すことが多い。.

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機械工学

機械工学（きかいこうがく、mechanical engineering）とは、機械あるいは機械要素の設計、製作などから、機械の使用方法、運用などまでの全ての事項を対象とする工学の一分野である。 具体的には、熱力学、機械力学、流体力学、材料力学の四力学を基礎とした機械の設計、製作のための技術を学ぶ他、より広義には、機構学、制御工学、経営工学、材料工学(金属学)、そして近年のコンピュータ化に対応したハードウェア及びソフトウェア技術全般を研究対象としている。.

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歯車

歯車（はぐるま、英: gear）とは、伝動車の周囲に歯形を付けて確実な動力伝達を可能にした機械要素である大西1997 pp11-2。英語では「gear」で、日本語ではギア、ギアーと表記されることもあるが、JISでの表記はギヤである。減速や増速、回転軸の向きや回転方向を変えたり、動力の分割などに用いる。.

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