シラバス参照
|
シラバス参照
|
| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
ロボット応用工学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Advanced Robotics Engineering and Applications | ||
| 科目番号 /Code |
|||
| 開講年度 /Academic year |
2020年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程、博士後期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
機械知能システム学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
青山、内田（雅）、田中（基） | ||
| 居室 /Office |
西8-805(内田（雅）、東4-402田中（基） 東4-304（青山） | ||
| 公開E-Mail |
uchi@ee.uec.ac.jp,mtanaka@mce.uec.ac.jp,aoyama@mce.uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://webclass.cdel.uec.ac.jp/ | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/27 16:19:03 | 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 /Topic and goals |
ロボット技術は、将来、人間生活に対して直接的に貢献していく主要な科学技術の一つであり、高校では「物理」や「化学」および「生物」に関連する。ロボット技術は、光・熱の原理（物理）、物質の性質（化学）、生命の科学（生物）に基づく種々の要素技術を幅広く含んでいる。本講義では、前半はロボットをシステムの観点で概観し、後半では生体模倣ロボット、特にヘビ型ロボットを中心にその基盤技術や設計および防災への応用などについて論じる。さらに最後にはマイクロシステムに注目、その特異な現象や新しい機能、応用などについて、その要素技術やシステム化の手法を中心に解説する。これらの原理や仕組みを理解することが目標である。 Robotics technology is one of the fundamental science and technology that can contribute the human life. This technology includes many related subjects such as optics, thermal pronciple, material and life science. In this course, the overview of the robotics will be given at first, and the unique snake robot system will be discussed with the topics of fundamental design and application to the rescue and isaster prevention application. Finally the micro system engineering will be discussed. |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
メカトロニクス、電磁気、力学、ロボット工学 Mechatronics, Electro Magnetics, Dynamics, Robotics |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
メカトロニクス、電磁気、力学、ロボット工学 Mechatronics, Electro Magnetics, Dynamics, Robotics |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
参考資料等 適宜配布する Ocasinally distributed. |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
授業計画 第1週：ロボット応用工学の概要（ガイダンス、導入） 第2週：システムと外部環境(システムの定義、外部環境との相互依存性、人工物) [内田] 第3週：人工システムとヒト(生活機能分類、ICF)[内田] 第4週：生活機能モデル (相互依存性、相対的独立性) [内田] 第5週：群ロボットシステム(群ロボットの定義と特性、群ロボットの基本構成) [内田] 第6週：ロボット間の情報の共有(ロボット制御プロトコール、波動信号、相互通信) [内田] 第7週：ロボット間コミュニケーション(情報の波動伝播、分散と集合挙動) [内田] 第8週：ヘビ型ロボットの概観(構造，動作原理，特徴)[田中] 第9週：ヘビ型ロボットの機構(伝達要素と制御特性)[田中] 第10週：ヘビ型ロボットの制御１：生物規範[田中] 第11週：ヘビ型ロボットの制御２：連続曲線とフィッティング[田中] 第12週：ヘビ型ロボットの制御３：車輪拘束を考慮したモデル[田中] 第13週：ヘビ型ロボットの応用(災害対応)[田中] 第14週：マイクロシステムの概観(マイクロシステムの特徴と物理)[青山] 第15週：マイクロシステムの医療的応用(体内埋め込み、低侵襲性のメリット)[青山] In the first part, the relation of human and robotics as well as the interaction will be discussed. After that the process that the robot can get the intelligence through the interaction between the human and the robotics. In the later part, the micro system that are now important to find out the small scale phenomenon will be discussed. Micro machining technologies and micro sensors as well as actuatiors will be given as mentioned below. 1 Introduction 2 Environment and system 3 Artifical system and human 4 Life functional model 5 Swarm robotics 6 Information sharing within robots 7 Communications among robots 8 Overview of snake robots 9 Mechanism of snake robots 10 Control of snake robots I: biomimetic motion 11 Control of snake robots II: continuous curve 12 Control of snake robots III: nonholonomic model 13 Applications of snake robots 14 Overview of microsystem 15 Industrial Application of MEMS |
| 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） /Preparation and review outside class |
関連する研究を調べ、意義や目的および内容を予習・復習すること Check the related technologies before the course |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
中間試験の評価点30%および毎回のレポート等の評価点（70％） 総合評価し、60％到達レベルをもって合格の最低基準とする。 システムと外部環境(システムの定義、外部環境との相互依存性、人工物)の意義を理解し、人工システムとヒトおよび生活機能モデルの構造が明確に把握でき、群ロボットシステムおいて群ロボットの定義と特性、群ロボットの基本構成に関して理解していること。生物模倣ヘビ型ロボットの設計方法や原理および動力学を理解することやそれらの機能を活用した応用を理解すること。またマイクロシステムの概観(マイクロシステムの特徴と物理)を理解しマイクロスケールの物理(マイクロ寸法における支配要因と特異性)に関して基礎的な知識を獲得していること。 Midterm examination 30% Weekly reports 70% |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
[内田]月曜日 9:30-10:30 [田中]月曜日 9:30-10:30 [青山]月曜日 9:00-10:00 Prof.Uchida 9:30-10:30 Monday Prof.M.Tanaka 9:00-10:00 Monday Prof.Aoyama 9:00-10:00 Monday |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
特になし Nil |
| その他 /Others |
特になし Nil |
| キーワード /Keyword(s) |
システムの定義、外部環境との相互依存性、人工物、生物、社会性発現、相互力学,群ロボットの定義と特性、群ロボットの基本構成、物理エネルギー,ロボット制御プロトコール、黒板方式情報交換、波動信号,刺激応答、回避動作、分散と集合挙動、化学反応,相互通信、知能の発現、情報の波動伝播,ヘビ型機構の物理、動作原理と制御方法、計測制御方法、基本性能と応用、 マイクロシステムの特徴と物理,マイクロ寸法における支配要因と特異性のある物理,マイクロ的物理加工の種類と応用),マイクロアクチュエータの物理、構造と応用,マイクロセンサーの種類と化学的原理および特性, System difinition, Interaction to environment, Artifical Object, Swarm Robots Physical Energy, Control Loop, Avoidance action, Design of Snake Robot, Snake Robot Dynamics, Application of Snake Robots, Micro Scale Physics, Micro Machining and Fabrication, Micro Actuator, Micro Sensor. |