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講義概要/Course Information
2024/03/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
ロボティックス
英文授業科目名
/Course title (English)
Robotics
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2018年度 開講年次
/Year offered
4
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
情報理工学部
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
専門科目
開講類・専攻
/Cluster/Department
先端工学基礎課程
担当教員名
/Lecturer(s)
小泉 憲裕
居室
/Office
東4-624
公開E-mail
/e-mail
nkoizumi@uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
http://www.medigit.mi.uec.ac.jp/lect_robotics.html
更新日
/Last update
2018/03/13 21:59:15 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
ロボットは多自由度動作機構、アクチュエータ、センサ、ならびに制御用コンピュータ等が統合された高度メカトロニクスシステムである。このため、その基盤となる工学技術は機械工学、制御工学、センサ工学、情報工学などきわめて広範囲に渡る。本講義では、ロボット工学の主題であるロボット・マニピュレータの運動学とその制御、ロボットの知能化等を重点的にとりあげ、ロボット工学の本質的部分について理解することを目標とする。
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
基礎物理(剛体力学)、ベクトルと行列第一、ベクトルと行列第二
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
メカトロニクス、制御工学
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
ロボット制御入門:川村貞夫著(Ohmsha)、ロボットシステム入門:松日楽信人、大明準治著(ohmsha)、人工知能と社会: 2025年の未来予想, 栗原 聡,‎ 長井隆行,‎ 小泉憲裕,‎ 内海 彰,‎ 坂本真樹,‎ 久野美和子著(Ohmsha)
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
【授業内容とその進め方】
(a)授業項目
第1回 ロボット工学概論
    ロボットの歴史、定義、基本構成と分類
    数学基礎知識
第2回 マニピュレータの基礎
    構造と分類、機構表現
第3回 センサとアクチュエータ
第4回 座標変換
    平行、回転変換、同次変換、マニピュレータの座標系の設定
第5回 順運動学と逆運動学
第6回 ヤコビ行列と静力学
第7回 順動力学と逆動力学
第8回 中間試験とその解説
第9回 フィードバック制御とその安定性
第10回 位置制御(PTP制御とCP制御)
第11回 力制御(インピーダンス制御)
第12回 マスタ・スレーブ制御
第13回 遠隔操作と自律制御
第14回 複数マニピュレータの協調制御
第15回 期末試験とその解説

(b) 授業の進め方:
  PPTを用いて内容を解説したあと、演習課題を解いてもらう。また、必要に応じて宿題を課すことがある。
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
事前に下記のサーバーに講義用のPPTをアップしているので、それを印刷して授業に持ってくること。また、授業に対する理解度を高めるために、PPT資料を用いて予習・復習することが望ましい。さらに、必要とされる数学知識を復習することも大事である。
http://www.medigit.mi.uec.ac.jp/lect_robotics.html
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
(a) 評価方法:
 演習・中間試験・期末試験の結果を、次のように総合評価する。
 成績評価
      演習       20%
      中間試験  40%
      期末試験  40%

(b) 評価基準:
 以下の到達レベルをもって最低達成基準とする。
 1)位置と姿勢の座標系による表現と座標系間の変換方法の理解
 2)順運動学および逆運動学の概念と逆運動学の解の導出方法の理解
 3)ヤコビ行列の意味と応用方法の理解
 4)順動力学と逆動力学の概念と逆動力学の解の導出方法の理解
 5)位置制御の基本的な考え方の理解
 6)力制御の基本的な考え方の理解
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
金曜日 16:15~17:45
その他の時間帯:メールによる予約
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
本講義内容はロボット工学のエッセンスというべきものですが、一般の多自由度メカトロニクスシステムの解析、設計、ならびに制御においても幅広く展開可能な基盤的知識になります。なぜ(Why)、そのように(How)発想するのか?原理・原則・定義として全体を貫くモノの見方(その道の専門家の世界観)や考え方(概念やコンセプト)(これこそが出来事や物事における問題の本質をなすもので、ほかの問題に対しても応用が効き、真に学ぶに値するべきものであろう)は何なのか?をとことん突き詰め、深堀りして粘り強く考えぬくことこそが最も重要です。
その他
/Others
特になし
キーワード
/Keywords
マニピュレータ、運動学、ヤコビアン、動力学、位置制御、力制御、マスタ・スレーブ制御、自律制御、協調制御