ロボット運動機構学II

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 ロボット運動機構学II
科目番号 0017 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 ロボティクスコース 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 なし/適宜、教員が教材を提示
担当教員 若生 一広

到達目標

・マニピュレータの運動を考える上で必要な知識について説明できる。
・マニピュレータの運動方程式を導出し、解くことができる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
マニピュレータの基礎以下の全てが説明できる。 1.自由度 2.冗長と非冗長 3.順運動学と逆運動学以下の2つが説明できる。 1.自由度 2.冗長と非冗長 3.順運動学と逆運動学参考書等を用いても説明できるものが1つ以下。 1.自由度 2.冗長と非冗長 3.順運動学と逆運動学
ヤコビ行列ヤコビ行列を使用した関係式を記述できる。ヤコビ行列について説明できる。参考書等を用いても、ヤコビ行列について説明できない。
運動方程式の解法以下の方法全てで運動方程式を解くことができる。 1.ニュートン・オイラー法 2.ラグランジュ法以下のいずれかの方法で運動方程式を解くことができる。 1.ニュートン・オイラー法 2.ラグランジュ法参考書等を用いても、以下方法全で運動方程式を解くことができない。 1.ニュートン・オイラー法 2.ラグランジュ法

学科の到達目標項目との関係

 学習・教育到達度目標  1 ロボティクスの体系的な知識と技術を身に付ける。
学習・教育到達度目標 2  機械・電気・電子・情報等の基盤技術を身に付ける。
学習・教育到達度目標 3 ロボティクスの視点に立った論理的かつ実践的思考力を身に付ける。

教育方法等

概要:
創造的で実践的な技術者を養成することを目標に、マニピュレータの運動に関する基礎的な知識と技術を習得する。これらの知識・技術は、実際のビジネスシーンに応えるために、デザイン思考(共感・問題定義・アイデア創出・プロトタイピング・検証)プロセスで活用できるものとして定着されることを目指す。
授業の進め方・方法:
各週の授業内容に記載されたトピックに関連した双方向型の講義を行う。
事前学習(予習):次回の授業内容について調べ、分からないところを明らかにする。
事後学習(復習):毎回の授業後に授業内容を振り返り、習得した内容がどのように活用できるかを考える。
注意点:

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス 授業概要・授業の進め方・成績評価の方法について説明できる。
2週 関節の簡易標記 関節の簡易標記を説明できる。
3週 自由度 自由度を説明できる。
4週 冗長と非冗長 冗長と非冗長の場合の違いを説明できる。
5週 順運動学 順運動学を説明できる。
6週 逆運動学 逆運動学を説明できる。
7週 順運動学・逆運動学の発展学習 順運動学、逆運動学に関する知識を活用できる。
8週 ヤコビ行列 ヤコビ行列を使用した関係式を記述できる。
4thQ
9週 一般化座標・一般化速度・一般化力 一般化座標・一般化速度・一般化力について説明できる。
10週 マニピュレータの運動方程式 マニピュレータの運動方程式を立てることができる。
11週 ラグランジュ法による運動方程式の計算(1) ラグランジュ法による運動方程式を理解できる。
12週 ラグランジュ法による運動方程式の計算(2) ラグランジュ法による運動方程式を解くことができる。
13週 ニュートン・オイラー法による運動方程式の計算(1) ニュートン・オイラー法による運動方程式を理解できる。
14週 ニュートン・オイラー法による運動方程式の計算(2) ニュートン・オイラー法による運動方程式を解くことができる。
15週 全体の振り返り 授業で学習した内容について振り返り、更なる理解・実践ができる。
16週 後期期末試験 学習した内容を定期試験で反映できる。

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000