ロボット工学

科目基礎情報

学校	群馬工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	ロボット工学
科目番号	5M013	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	ロボット工学の基礎：川﨑晴久：森北出版
担当教員	平間 雄輔

到達目標

人の腕動作を模倣した産業用ロボットやマニピュレータについて、以下のことを目標にする。
□マニピュレータの運動学モデルを理解できる。
□基本的なマニピュレータの順運動学モデルを導出できる。
□基本的なマニピュレータの逆運動学モデルを導出できる。

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	座標変換，座標系の貼り付けを十分に説明できる。	座標変換，座標系の貼り付けを説明できる。	座標変換，座標系の貼り付けを説明できない。
評価項目2	リンクパラメータを適切に設定できる。	リンクパラメータを設定できる。	リンクパラメータを設定できるない。
評価項目3	順運動学モデル，逆運動学モデルを十分に導出できる。	順運動学モデル，逆運動学モデルを導出できる。	順運動学モデル，逆運動学モデルを導出できない。

教育方法等

概要:

人の腕動作を模倣した産業用ロボットやマニピュレータは、現在、工場の組立作業や塗装作業等において多用されており、不可欠なものとなっている。一方、人の脚動作を模倣した人間型２足歩行ロボットは、まだ、実用化されているとはいえないが、人が接近できないような極限の場所において、マニピュレータが作業するためには、マニピュレータ本体を、階段等の人間用に作られた設備内や不整地等、従来の車輪やキャタピラでは移動困難な場所で移動させる必要があり、２足歩行ロボットが必要とされている。マニピュレータと歩行ロボットはともに空間リンク機構と見なせるから、その解析手法には共通部分も多くある。ここでは、簡単なマニピュレータを例にして、順運動学と逆運動学の解析手法を学習する。

授業の進め方・方法:

マニピュレータと歩行ロボットはともに空間リンク機構と見なせるから、その解析手法には共通部分も多くある。ここでは、簡単なマニピュレータを例にして、順運動学と逆運動学の解析手法を学習する。

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	座標系の平行移動	座標系の平行移動を導出できる。
		2週	座標系の回転移動①	座標系の回転移動を導出できる。
		3週	座標系の回転移動②	座標系の回転移動を導出できる。
		4週	座標系の変換	同次変換行列を計算できる。
		5週	座標系の変換　演習	具体的な座標系に対して座標変換ができる。
		6週	オイラー角による回転行列①	オイラー角を計算できる。
		7週	オイラー角による回転行列②	オイラー角を計算できる。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	中間試験の解説
		10週	DH法による座標系の設定①	リンク機構に対してDH法を用いて座標系を設定できる。
		11週	DH法による座標系の設定②	リンク機構に対してリンクパラメータを導出できる。
		12週	DH法による座標系の設定　演習	具体的なリンク機構に対してリンクパラメータを導出できる。
		13週	ロボットの逆運動学モデリング①	簡単なマニピュレータを用いて逆動力学モデルを導出できる。
		14週	ロボットの逆運動学モデリング②	簡単なマニピュレータを用いて逆動力学モデルを導出できる。
		15週	テスト返却
		16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	レポート	合計
総合評価割合	80	0	0	0	0	0	20	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	0	0	20	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0	0