ロボット機構学1

科目基礎情報

学校 松江工業高等専門学校 開講年度 2019
授業科目 ロボット機構学1
科目番号 0026 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 プリント配布
担当教員 加藤 健一

到達目標

(1)基本的な機構の原理を理解し,説明できる.
(2)基本的な機構,機械システムを解析できる.
(3)基本的な機構,機械システムを設計できる.

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
基本的な機構の原理を理解し,正しく説明できる基本的な機構の原理を理解し,説明できる基本的な機構の原理を理解し,説明できない
基本的な機構,機械システムを正しく解析できる基本的な機構,機械システムを解析できる基本的な機構,機械システムを解析できない
基本的な機構,機械システムを正しく設計できる基本的な機構,機械システムを設計できる基本的な機構,機械システムを設計できない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
ロボットを創造したり取り扱ったりする際,多くの場合,その末端の位置・姿勢・力と各関節の変位・力の関係,またロボットの動的な振る舞い,制御の仕方などについて知る必要が出てくる.ここでは,主にロボットアーム(マニピュレータ)を対象に,その運動学,静力学,動力学,制御方法などについて学習する.例題を多用して理解を深める.
授業の進め方・方法:
以下の項目の合計点で評価する.
 中間試験(40%)
 期末試験(40%)
 演習問題への取組みとその出来(20%)
50%以上で合格とする.
なお,再評価試験は「総履修者の学期末成績が平均70を下回り,不合格者数が10%を超える場合」に実施する.
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 本授業の目的を理解する.
2週 位置,姿勢の表し方,回転行列 ロボットの位置や姿勢の表し方を理解する.
3週 順運動学と逆運動学1 順運動学と逆運動学が何かを理解する.
4週 順運動学と逆運動学2 順運動学と逆運動学が何かを理解する.
5週 速度の関係式,ヤコビ行列 ロボットの速度の導出方法について理解する.
6週 静力学1 静力学について理解する.
7週 静力学2

静力学について理解する.
8週 中間試験

中間テストまでの内容を確認する.
2ndQ
9週 並進運動と回転運動 並進運動と回転運動を表現する方法について理解する.
10週 動力学1 動力学について理解する.
11週 動力学2 動力学について理解する.
12週 パラレルリンク機構 
パラレルリンク機構について理解する.
13週 位置制御 位置制御について理解する.
14週 力制御 力制御について理解する.
15週 期末試験

期末テストまでの内容を確認する.
16週 まとめ

本授業のまとめを行い,これまでの内容を確認する.

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機械設計リンク装置の機構を理解し、その運動を説明できる。1
代表的なリンク装置の、変位、速度、加速度を求めることができる。1
力学力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。3
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。3
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。3
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。3
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。3
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。3
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。3
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。3
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。1
仕事の意味を理解し、計算できる。2
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。3
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。3
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。3
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。1
計測制御自動制御の定義と種類を説明できる。3
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。3

評価割合

中間試験期末試験演習問題への取組みとその出来合計
総合評価割合404020100
基礎的能力0000
専門的能力404020100
分野横断的能力0000