到達目標
１．同次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．マニピュレータの逆運動学計算ができる。
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 |
| 評価項目１ 同次変換 | 同次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 | 同次変換の概念を理解できる | 同次変換の概念を理解できない |
| 評価項目２ 運動学方程式 | 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 逆運動学 | 様々なマニピュレータの逆運動学計算ができる | マニピュレータの逆運動学を計算する方法を理解できる | 逆運動学を計算する方法を理解できない |
学科の到達目標項目との関係
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、その構成と運動学や逆運動学について学ぶ。
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、運動学や逆運動学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配布資料等で紹介していく。
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（レポート） |
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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 |
定期試験 |
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評価割合
| 中間試験（レポート） | 定期試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 50 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |