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
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
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週 |
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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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6週 |
静力学1 |
静力学について理解する.
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7週 |
静力学2
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静力学について理解する.
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8週 |
中間試験
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中間テストまでの内容を確認する.
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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.
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10週 |
動力学1 |
動力学について理解する.
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11週 |
動力学2 |
動力学について理解する.
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12週 |
パラレルリンク機構
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パラレルリンク機構について理解する.
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13週 |
位置制御 |
位置制御について理解する.
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14週 |
力制御 |
力制御について理解する.
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15週 |
期末試験
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期末テストまでの内容を確認する.
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16週 |
まとめ
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本授業のまとめを行い,これまでの内容を確認する.
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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 |
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 | 40 | 40 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 40 | 40 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |