ロボット工学

科目基礎情報

学校	和歌山工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	ロボット工学
科目番号	0032	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	メカトロニクス工学専攻	対象学年	専2
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	ROBOTICS(Fu et al.　McGraw-Hill)，FEEDBACK AND CONTROL SYSTEMS(DISTEFANO et al.　McGraw-Hill)
担当教員	津田 尚明

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 （それぞれの専門分野に関する深い学問的知識と実験・実習で得た多くの経験を持ち、それらを問題解決のために応用できる能力を身につける。）

JABEE C-3 （長期的視点に立ち、計画的に継続して自らの能力を向上させようとする習慣とそれを実現する能力を身につける。）

学習目標 C-2 （それぞれの専門分野に関する深い学問的知識と実験・実習で得た多くの経験を持ち、それらを問題解決のために応用できる能力を身につける。）

学習目標 C-3 （長期的視点に立ち、計画的に継続して自らの能力を向上させようとする習慣とそれを実現する能力を身につける。）

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．

授業計画

		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．
		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．
		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．
		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．
		5週	復習	これまでの内容を理解し報告できる．
		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．
		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．
		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．
	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．
		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．
		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．
		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．
		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．
		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．
		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．
		16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