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 授業科目
 Course Title
ロボット工学特論
Advanced Robotics
 担当者
 Instructor
教授   林 憲玉  後学期 火曜日3時限
 単 位
 Credit
2

関連するディプロマポリシー Related Diploma Policy
時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society
 
到達目標 Target to be Reached
この授業の到達目標は、受講生が(1)3次元空間において、運動する物体の位置、姿勢を表現する数学的な数量を理解すること、(2)マニピュレータのリンクや作業対象物の位置、速度などの関係を理解すること、(3)手先の位置、姿勢が与えられたときに、マニピュレータの各関節角を求め.る方法を理解すること、(4)マニピュレータの運動方程式の誘導方法を理解すること、(5)マニピュレータに与える目標軌道を求める方法を理解すること、さらに、(6)目標手先位置及び姿勢に追従する制御手法を理解することである。また、機械工学科のカリキュラム・ポリシーに従い、専門基礎知識と高度な専門知識を身につける科目として開講している。
 
授業内容 Course Content
機構要素、駆動要素、センシング要素、制御要素、コンピュータなどを用いて、人間の腕機能を作り上げるために、本講義ではマニピュレータを構成する要素相互間の運動を講義する。まず、マニピュレータの各リンクや作業対象物の位置、速度などの関係を求める運動学、手先の位置と姿勢から関節変位を求める逆運動学問題、関節速度と手先速度の関係を表すヤコビ行列について述べる。さらに、マニピュレータの望ましい動きを生成する軌道を計算する関節空間法やデカルト空間法、マニピュレータの運動方程式の導出法、目標軌道を追従するようにするための軌道制御則について述べる。
 
授業計画 Course Planning
講義内容は以下のように予定している。ただし、履修者の学修状況などに応じて変更することがある。予習として、(1)教科書の該当ページを予め読んでくること、(2)わからない用語があれば調べてみることが必要である。また、復習としては、(1)講義で取り上げた問題を、再度解いてみること、(2)教科書や参考書にある例題や演習問題を解いてみることが必要である。なお、予習・復習合わせて各回あたり約4時間の自己学習を想定している。
01.位置、姿勢、座標系の記述
02.固定角、オイラ―角
03.リンクの記述
04.マニピュレータの運動学
05.マニピュレータの逆運動学
06.ヤコビ行列
07.静力学
08.中間試験とその解説
09.動力学の概要:剛体の加速度、質量分布
10.ニュートン・オイラー法による運動方程式
11.ラグランジュ法による運動方程式
12.マニピュレータのシミュレーション
13.マニピュレータの軌道生成
14.マニピュレータの線形制御

 
授業運営 Course Management
授業は講義形式で行い、演習を交えながら説明する。講義時に使用するパワーポイントと資料をdotCampusに掲載することがあるので必ず確認すること。課題を課す。課題は次週講義開始前に提出する。講義をよく聞き、ノートを取るのが大切である。
 
評価方法 Evaluation Method
中間試験(30%)、課題(70%)の割合で評価を行う。
 
オフィスアワー Office Hour (s)
火曜日11:00~11:30(1-414号室、内線2011)
 
使用書 Textbook (s)
三浦宏文、下山勲訳『ロボティクス-機構・力学・制御-』[共立出版]2004

参考書 Book (s) for Reference
川崎晴久『ロボット工学の基礎』[森北出版株式会社]2012
吉川恒夫『ロボット制御基礎論』[コロナ社]1999

 
 
 
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