到達目標
１．周波数応答について、ベクトル軌跡、ボード線図を描き，物理的意味が理解できる
２．安定判別および安定度を求めることができる。状態空間法で制御対象を表すことができる
３．ロボットの特長，動作させる原理を説明できる。ロボットの機構解析の基礎について理解できる
４．ロボットを動作させる基礎的な原理および制御方法，制御手法について理解できる
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 | 周波数応答，安定判別法を活用できる | 周波数応答，安定判別法を説明できる | 周波数応答，安定判別法を説明できない |
| 評価項目2 | 状態空間法を用いた制御系設計ができる | 状態空間法の制御手法を説明できる | 状態空間法の制御手法を説明できない |
| 評価項目3 | ロボットの要素技術，数式を用いてロボットの駆動方式，制御方式を説明できる | ロボットの制御システムの説明ができる | ロボットの制御システムの説明ができない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE B-2
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準学士課程 2(2)
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教育方法等
概要:
１．周波数応答(ベクトル軌跡，ボード線図)について学習する
２．安定判別法，安定余裕について学習する
３．状態空間法を用いて制御対象を表現する手法について学習する
４．状態空間法を用いた制御系設計手法について学習する
５．ロボットを構成する基本要素，システム技術を学習する
６．ロボットの運動学，動力学，制御手法について学習する
授業の進め方・方法:
１．授業は講義形式で行う
２．授業中に演習等を行う
３．授業90分間に対してレポートを含め，各自180分以上の予習復習をおこなう
注意点:
１．身の周りにある制御システム，ロボットについて関心をもつこと
２．最新のロボット技術に関心をもつこと
３．レポートの期限内提出を厳守すること
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
周波数応答の概要 |
周波数応答の入力波形と出力波形の違いを表現する方法について説明できる
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| 2週 |
ベクトル軌跡１ |
ベクトル軌跡が何を表しているのか，ゲイン要素，微分要素，積分要素のベクトル軌跡を説明できる
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| 3週 |
ベクトル軌跡２ |
一次遅れ要素，二次遅れ要素のベクトル軌跡を説明できる
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| 4週 |
ボード線図１ |
ボード線図が何を表しているのか，ゲイン要素，微分要素，積分要素のボード線図を説明できる
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| 5週 |
ボード線図２ |
一次遅れ要素，二次遅れ要素のボード線図を説明できる
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| 6週 |
ボード線図３ |
重ね合わせ法を用いてベクトル軌跡を描く方法を説明できる
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| 7週 |
ベクトル軌跡、ボード線図の演習 |
ベクトル軌跡，ボード線図を描くことができる
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| 8週 |
前期中間試験 |
試験実施
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| 2ndQ |
| 9週 |
答案返却
安定判別法１ |
答案の返却と解説
安定判別法が説明できる
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| 10週 |
安定判別法２ |
ナイキスト線図を用いた安定判別について説明できる
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| 11週 |
位相余裕、ゲイン余裕 |
位相余裕，ゲイン余裕を説明できる
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| 12週 |
状態方程式と伝達関数 |
微分方程式で表される制御対象を状態空間法を用いて表現できる
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| 13週 |
状態方程式と伝達関数 |
ブロック線図で表される制御対象を状態空間法を用いて表現できる
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| 14週 |
状態方程式と伝達関数 |
状態空間表現から伝達関数表現への変換，その逆の変換ができる
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| 15週 |
安定判別と状態方程式の演習 |
安定判別，状態空間表現の問題を解くことができる
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| 16週 |
前期定期試験 |
試験実施
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
答案返却
座標変換 |
答案の返却と解説
状態空間表現の座標変換方法が説明できる
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| 2週 |
可制御・可観測性 |
可制御性，可観測性について説明できる
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| 3週 |
状態フィードバック |
状態フィードバック手法について説明できる
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| 4週 |
オブザーバ |
オブザーバについて説明できる
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| 5週 |
ロボットの形態，構造，要素 |
ロボットの形態，構造，要素について説明できる
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| 6週 |
ロボットの制御技術 |
ロボットの制御技術について説明できる
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| 7週 |
ロボットのシステム技術 |
ロボットのシステム技術について説明できる
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| 8週 |
後期中間試験 |
試験実施
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| 4thQ |
| 9週 |
答案返却
マニピュレータの運動学、逆運動学 |
答案の返却と解説
マニピュレータの運動学、逆運動学について説明できる
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| 10週 |
ベクトルの回転、平行移動、姿勢角 |
ベクトルの回転、平行移動、姿勢角について説明できる
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| 11週 |
ヤコビ行列、特異姿勢 |
マニピュレータのヤコビ行列、特異姿勢について説明できる
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| 12週 |
静力学
マニピュレータの動力学、逆動力学１ |
関節トルクとマニピュレータ先端での力の関係を説明できる
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| 13週 |
マニピュレータの動力学、逆動力学２ |
マニピュレータの動力学、逆動力学について説明できる
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| 14週 |
マニピュレータの位置制御 |
マニピュレータの位置制御手法について説明できる
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| 15週 |
マニピュレータの力制御 |
マニピュレータの力制御手法について説明できる
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| 16週 |
学年末試験 |
試験実施
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |