到達目標
広義でのロボット工学における要素技術・機構学・運動学・制御理論を総合的に理解し,説明できることをめざす.メカトロニクス分野のエンジニアになるための基本的なリテラシーを修得する。
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 | 未到達レベルの目安 |
ロボット工学における要素技術 | ロボット工学における要素技術を理解し応用できる | ロボット工学における要素技術を理解できる | ロボット工学における要素技術を理解できない |
ロボット工学における機構学 | ロボット工学における機構学を理解し応用できる | ロボット工学における機構学を理解できる | ロボット工学における機構学を理解できない |
ロボット工学における運動学 | ロボット工学における運動学を理解し応用できる | ロボット工学における運動学を理解できる | ロボット工学における運動学を理解できない |
ロボット工学における制御理論 | ロボット工学における制御理論を理解し応用できる | ロボット工学における制御理論を理解できる | ロボット工学における制御理論を理解できない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE C-2
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JABEE C-3
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学習目標 C-2
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学習目標 C-3
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教育方法等
概要:
ロボットは,工場などで用いられる産業用目的から使用が始まったが,近年では家庭やオフィスで用いられる身近な存在になりつつある.しかし,ロボットの使用目的や形状が変わっても,ロボットの構造やその考え方には共通する基盤領域がある.その基盤領域として本講義では,マニピュレータの運動学を中心に,ロボット工学の基礎的理論,制御について解説する.
授業の進め方・方法:
講義と演習で実施する.あわせて毎回の復習のための課題を課す.
注意点:
○事前学習
次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと.
○事後学習
レポートなどの自宅学習の結果(課題)を提出すること.
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 |
イントロダクション,ロボットの歴史 |
ロボット工学を学ぶにあたっての導入説明を理解できる.ロボットとはどのようなものか,ロボットにはどのような種類のものがあるか,理解できる.
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2週 |
マニピュレータの運動学(回転行列) |
マニピュレータの運動学(回転行列)を理解できる.
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3週 |
マニピュレータの運動学(回転行列) |
マニピュレータの運動学(回転行列)を理解し計算できる.
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4週 |
マニピュレータの運動学(回転行列) |
マニピュレータの運動学(回転行列)を理解し図示できる.
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5週 |
復習 |
これまでの内容を理解し報告できる.
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6週 |
マニピュレータの運動学(同次変換行列,D-H表現) |
マニピュレータの運動学(回転行列)を理解し,DH表現を理解できる.
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7週 |
マニピュレータの運動学(同次変換行列,D-H表現,逆運動学) |
マニピュレータの運動学を理解し活用できる.
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8週 |
マニピュレータの運動学(同次変換行列,D-H表現,逆運動学) |
マニピュレータの運動学を理解し応用的に活用できる.
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2ndQ |
9週 |
マニピュレータの運動学(特異点) |
マニピュレータの運動学を特異点の観点から理解できる.
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10週 |
マニピュレータの運動学(運動方程式) |
マニピュレータの運動学を運動方程式の観点から理解できる.
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11週 |
マニピュレータの運動学(回路方程式) |
マニピュレータの運動学を回路方程式の観点から理解できる.
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12週 |
人間工学 |
ロボット工学の考え方を元にした人間工学の基礎を理解できる.
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13週 |
ロボットのシミュレーション |
これまで学んだ理論を,コンピュータ上でシミュレーションソフト(Matlabなど)を使って確認できる.
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14週 |
ロボットのシミュレーション |
これまで学んだ理論を,コンピュータ上でシミュレーションソフト(Matlabなど)を使って確認できる.
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15週 |
まとめ・演習課題 |
これまでの内容を復習し,演習課題で理解度を確認する.
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16週 |
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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 |
評価割合
| 自宅演習課題 | 講義中演習課題 | 合計 |
総合評価割合 | 30 | 70 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 30 | 70 | 100 |