ロボット・モビリティ工学

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 ロボット・モビリティ工学
科目番号 1237 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 物質工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 ロボティクス/日本機械学会
担当教員 多羅尾 進,冨沢 哲雄

目的・到達目標

各種リンク機構,移動機構などを備えた機械システムを主な題材として,メカトロニクスの基本技術を組み合わせたシステム構築手法について,その基本的事項を習得することを目標とする.

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標準的な到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1基本的なリンク機構の自由度,運動学を解析できる.代表的なリンク機構の構成を説明できる.代表的なリンク機構の構成を理解できる.リンク機構の構成が説明できない.
評価項目2代表的なロボットアームの運動学を解析できる.代表的なロボットアームの運動学を説明できる.代表的なロボットアームの運動学を理解できる.代表的なロボットアームの運動学を理解できない.
評価項目3代表的な移動ロボットの運動学を解析できる.代表的な移動ロボットの運動学を説明できる.代表的な移動ロボットの運動学を理解できる.代表的な移動ロボットの運動学を理解できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
シリアルリンク機構,パラレルリンク機構および車輪移動機構の機構例,運動学解析の基本事項,および制御システムの構築手法の基本事項等について取り扱う.
授業の進め方と授業内容・方法:
システム制御,ロボティクス,メカトロニクス等に関連した内容を取り扱う科目である.これまで学習してきたメカトロニクスの知識をさらに発展させる位置づけであり,主にアーム機構,移動機構に注目して,メカトロニクスシステムの構築手法の基本を習得する.
注意点:
線形代数を復習しておくこと.プログラミングの知識も必要となる.授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組み学修すること.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 リンク機構,機構の自由度 リンク機構の構成とその自由度を理解する.
2週 パラレルリンク機構 代表的なパラレルリンク機構の自由度・特徴を理解する.
3週 シリアルリンク機構
代表的なシリアルリンク機構の自由度・特徴を理解する.
4週 位置姿勢の表現,回転行列 ベクトルによる位置,回転行列による姿勢の表現を理解する.
5週 同次変換行列 同次変換行列の構成と計算手法を理解する.
6週 ここまでの演習 演習問題により理解を深める.
7週 中間試験の解説と授業の振り返り ここまでを概観し,試験問題と模範解答を理解する.
8週 順運動学・逆運動学 基本的なアーム機構の運動学計算を理解する.
4thQ
9週 速度・加速度の解析 ヤコビ行列を用いた計算を理解する.
10週 車輪を用いた移動機構 代表的な車輪型移動機構の構成,特徴を理解する.
11週 移動機構の運動学 代表的な車輪型移動機構の運動学計算を理解する.
12週 制御システムの構成 制御システムの基本構成を理解する.
13週 移動機構の自己位置推定 移動機構の基本的な自己位置推定手法を理解する.
14週 移動機構の走行制御 移動機構の基本的な走行制御手法を理解する.
15週 ここまでの演習 演習問題により理解を深める.
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合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力80000020100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000