ロボット工学

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 平成27年度 (2015年度)
授業科目 ロボット工学
科目番号 0060 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 機械システム工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 なし
担当教員 平田 泰久

到達目標

(1)マニピュレータの運動学と逆運動学に関する基本的な計算問題を解くことができる.(2)マニピュレータの制御方法について説明できる.(3)マニピュレータの力制御手法について説明できる.

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
評価項目1
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
ロボット工学は非常に幅の広い学問であり、機構学や動力学、制御をはじめ、機械要素、言語、視覚、 人口知能などの分野も含まれる。この授業では、その基礎を修得することを目的として、ロボット系の動 力学と運動学、さらには制御手法について学ぶ。 ロボット系の解析手法や制御手法の基礎を修得し、ロボットの発達が社会や自然環境に及ぼす影響を 理解できることがねらいである。
授業の進め方・方法:
授業は、アクティブラーニング形式(講義、ディスカッション、配布物による演習)を取り入れる。
注意点:
演習を随時行うので、自分で理解して解いてもらいたい。講義時は当然であるが、特に演習では積極 的な質問をし、確実な習得を心がけること。ロボツト系の機構や制御がどのように実現されているかを理 解することがポイントである。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス、ロボツトシステムの概要 ロボツトシステムの概要を説明できる。
2週 ロボットの歴史 過去のロボットの概念から最新の研究について説明できる.
3週 最先端ロボット開発演習
共同で創造的な人工物を開発する手法について説明できる.
4週 ロボツトの運動学(1) 座標変換マトリツクスについて説明できる。
5週 ロボツトの運動学(2) DHパラメータと座標系の設定について説明できる。
6週 ロボットの運動学(3) 実際のロボットの運動学を導出できる.
7週 逆運動学問題(1) 幾何学的な特徴を用いる方法について説明できる。
8週 中間試験
合格点以上を取得し,理解度をチェックできる。
2ndQ
9週 ヤコビ行列(1) ヤコビ行列について説明できる.
10週 ヤコビ行列(2)
速度分解制御について説明できる.
11週 ヤコビ行列(3) 力とトルクの関係について説明できる.
12週 動力学(1)
マニピュレータの運動方程式について説明できる.
13週 動力学(2)
加速度分解制御について説明できる.
14週 力制御(1)
位置と力のハイブリッド制御について説明できる.
15週 力制御(2)
インピーダンス制御について説明できる.
16週 学習のふりかえり 定期試験によるアセスメントを受けて、学習内容を振り返る。

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

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力300000030
専門的能力5000002070
分野横断的能力0000000