ロボット工学

科目ナンバリング
1090441680

担当者
費  仙鳳

 
常勤
教員研究室
1401
DP
1,3
配当年次
3年次・前期
授業形式
講義
授業時間
30時間
単位
選択 2単位


アクティブ・ラーニング

□協定等に基づく外部機関と連携した課題解決型授業 ☑ディスカッション・ディベート
 ☑グループワーク □プレゼンテーション ☑実習・フィールドワーク □該当なし

【授業内容】

ロボット工学は、機構学、力学、制御工学など多岐にわたる分野を融合した学問である。本講義では、ロボットの運動を制御するために必要な、数学基礎と運動学などについて述べる。さらに、ロボットを制御するためのハードウェアについても触れる。


【学習の到達目標】

ロボットの運動を制御するために必要な順運動学と逆運動学を修得する。


【成績評価方法】

受講状況10%、課題・レポート・小テスト50%、定期試験40%の合計によって総合的に評価する。

【課題等のフィードバック方法】

フィードバックとして理解度確認後、誤り率高い課題問題対して、次の授業で解答の解説を行う。


【履修上の注意・予習・復習について】

本授業は、2年次前期開講の「ロボット工学基礎」の単位修得者を前提として開講する。
・本授業を受講するためには、数学、力学、制御工学の知識が必要となるので、「線形代数学」、「微分積分学」、「基礎物理学」、「物理学」などを履修しておくことを強く推奨する。また、履修していても内容を忘れている場合は、受講前に復習をしておくことが必要である。
・この授業は毎回の積み重ねで行われるため、各回の授業内容を確実に理解するように復習すること。また授業内容を理解するためにノート等を取ること。


【受講して得られる効果・メリット、その他】

ロボットは様々な技術の実世界への適用例の一つである。ロボットを通して、これらの技術が実世界でどのように利用されているのかを理解する。

授業計画

担当教員学習内容学習課題・必要な学習時間/予習・学習時間時間(分)
1費  仙鳳ガイダンス:ロボットとロボット工学とは復習:ロボットの基本概念
予習:三角関数と行列基礎
240
2費  仙鳳三角関数、ベクトルと行列復習:三角関数、ベクトルと行列の基本演算
予習:座標変換の概念
240
3費  仙鳳座標変換と同次変換復習:座標系の並進変換と回転変換
予習:Octaveプログラミング基礎(数学関係)
240
4費  仙鳳Octaveプログラミング基礎1復習:Octaveプログラミング基礎(数学関係)
予習:Octaveプログラミング基礎(作図関係)
240
5費  仙鳳Octaveプログラミング基礎2と演習復習:Octaveプログラミング基礎(作図関係)
予習:DH法の概念
240
6費  仙鳳DH法による座標系設定復習:DH法による座標系設定手順
予習:リンクパラメータの概念
240
7費  仙鳳リンクパラメータ復習:リンクパラメータ表作成方法
予習:腕型ロボットの順運動学
240
8費  仙鳳腕型ロボットの運動学(順運動学)復習:腕型ロボットの順運動学の計算手順
予習:腕型ロボットの順運動学のプログラミング
240
9費  仙鳳順運動学に関するOctaveプログラミング演習1復習:腕型ロボットの順運動学のの計算手順
予習:順運動学のプログラミング
240
10費  仙鳳順運動学に関するOctaveプログラミング演習2復習:順運動学のプログラミング課題
予習:腕型ロボットの逆運動学
240
11費  仙鳳腕型ロボットの逆運動学復習:腕型ロボットの逆運動学の計算手順
予習:逆運動学のプログラミング
240
12費  仙鳳逆運動学に関するOctaveプログラミング演習1復習:腕型ロボットの逆運動学の計算手順
予習:逆運動学のプログラミング
240
13費  仙鳳逆運動学に関するOctaveプログラミング演習2復習:逆運動学のプログラミング課題
予習:ロボットのPID制御
240
14費  仙鳳ロボットのPID制御復習:ロボットのPID制御
予習:ロボットのPID制御のプログラミング
240
15費  仙鳳ロボットの位置PID制御の演習とまとめ復習:定期試験のために、全体的に復習240
教科書
無、配布資料がある。
参考書
川﨑 晴久、「ロボット工学の基礎」森北出版社 
松元 明弘、横田 和隆「ロボットメカニクス」オーム社
授業時に適宜、指示する。
備考
授業計画などは現時点での予定を含んでおり、実開講時には、学生の理解度などを見ながら適宜変更する場合もある。