到達目標
1.同時変換の概念を理解し、物体の位置や姿勢を表すことができる。
2.マニピュレータの運動学方程式を求めることができる。
3.位置制御での軌道の求め方や制御手法を理解できる。
4.力制御の基本的な制御手法を理解できる。
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 | 同時変換の概念を理解し、物体の位置・姿勢を表すことができる | 同時変換の概念を理解できる | 同時変換の概念を理解できない |
評価項目2 | マニピュレータの運動学方程式を求めることができる | マニピュレータの運動学方程式を求める手法を理解できる | 運動学方程式を理解できない |
評価項目3 | 位置制御での軌道の求め方や制御系を設計できる | 位置制御での軌道の求め方や制御手法を理解できる | 位置制御での軌道の求め方や制御手法を理解できない |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程(R5までのDP) R5までDP_1 科学技術の基礎知識・応用力の修得・活用
準学士課程(R5までのDP) R5までDP_4 制御・電気電子・機械・情報等基礎工学の知識習得・応用
教育方法等
概要:
ロボットの種類、システム構成、制御の基礎となる技術について学ぶ。ロボット・マニピュレータを基本として、その構成と位置制御や力制御の手法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
ロボット・マニピュレータを基本として、種類、システム構成、位置姿勢の表現方法、位置や力の制御手法について学んでいく。理論的な学習はマニピュレータを中心に進めていくが、最新の各種ロボットについてもビデオ等で紹介していく。
注意点:
ベクトル、行列計算、三角関数、運動方程式、制御工学Ⅰの基礎知識を使用するのでこれらを復習しておくこと。
授業の属性・履修上の区分
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 |
ロボット工学の基本概念 |
ロボットのシステム構成、基礎となる概念について理解する
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2週 |
ロボット・マニピュレータの構造 |
基本構造を理解し、物体の操りと関節の自由度の関係を理解する
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3週 |
同次変換 |
点や面のベクトル表現方法を理解する
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4週 |
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物体の位置や姿勢の表現方法を理解する
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5週 |
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並進変換、回転変換、座標系について理解する
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6週 |
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相対変換、逆変換について理解する
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7週 |
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変換方程式について理解する
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
運動学 |
方向、姿勢の指定について理解する
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10週 |
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リンクパラメータとA行列の指定について理解する
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11週 |
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T行列および運動学方程式について理解する
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12週 |
逆運動学 |
姿勢変換の解について理解する
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13週 |
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スタンフォードマニピュレータの逆運動学について理解する
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14週 |
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ひじ形マニピュレータの逆運動学について理解する
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15週 |
変換行列の微分関係 |
変換式における微分関係とヤコビ行列について理解する
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16週 |
期末試験 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 1 | |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |