ロボット工学

科目基礎情報

学校	香川高等専門学校	開講年度	平成31年度 (2019年度)
授業科目	ロボット工学
科目番号	190337	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	機械電子工学科（2018年度以前入学者）	対象学年	5
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	鈴森　康一　「ロボット機構学」　コロナ社 ISBN　978-4-339-04571-0
担当教員	十河 宏行

到達目標

1.ロボットを構成する基本的な機構の運動解析を行うため，力学の基本法則を用いることができる。
2.ロボット機構の順運動・逆運動解析を用い，任意の姿勢における関節変数を算出することができる。
3.与えられたロボット機構について運動解析を行い，技術文章としてまとめることができる。

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
評価項目１	ロボットの基本的な機構の運動解析に力学の基本法則を応用することができる。	ロボットの基本的な機構の運動解析に力学の基本法則を適用することができる。	ロボットの基本的な機構の運動解析に力学の基本法則を適用することができない。
評価項目２	特異姿勢を考慮した順運動・逆運動解析を用い，任意の姿勢における関節変数を算出することができる。	順運動・逆運動解析を用い，任意の姿勢における関節変数を算出することができる。	順運動・逆運動解析を用い，任意の姿勢における関節変数を算出することができない。
評価項目３	調査等を行い最終課題のレポートを作成することができる。	相談しながら最終課題のレポートを作成することができる。	最終課題のレポートを作成することができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-(2) （自然科学の知識を機械システム分野へ応用する力を身につける。）

教育方法等

概要:

前半はロボットに関する機構学について，後半はロボット工学について講義を行う。
ロボット機構の運動解析を行うため運動の基本法則や，ロボット機構の順運動・逆運動問題を解析的に解くため線形代数を用いて，ロボット工学の基本的事項について学習する。

授業の進め方・方法:

ロボットの機構や運動学に関する講義を行い，演習問題やレポートにより理解を深める。
順運動と逆運動を利用し，多自由度のハンドロボットのモデルを用い文字を書くプログラムを作成・シミュレーションすることで，ロボット工学の基本的事項の理解度を深める。

注意点:

専門用語が適切に使用できるように復習が必要。
関節記号を用いてロボットの機構図が作成きるように演習が必要。
ロボット機構のリンクパラメータを導出できるように演習が必要。
マトリックス表現を用いるので，随時線形代数の復習が必要。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	全体ガイダンス 機構学の概要	授業の進め方，学習の目的，評価方法等について理解する。 ロボットシステム，関節記号に関する基本的事項について説明ができる。
		2週	リンク機構の種類と特徴	機素と対偶，リンクと連鎖に関する基本的事項について説明ができる。
		3週	自由度	２Ｄ，３Ｄの自由度算出に関する基本的事項について説明ができる。
		4週	自由度	２Ｄ，３Ｄの自由度算出に関する基本的な問題が解ける。
		5週	リンク機構の種類と特徴	各種リンク機構の特性に関する基本的事項について説明ができる。
		6週	平面リンクの運動解析と逆運動解析	各種リンク機構の運動解析に関する基本的事項について説明ができる。
		7週	平面リンクの運動解析と逆運動解析	順運動と逆運動に関する基本的事項について説明ができる。
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	試験返却・解答解説	試験の解答を説明することで理解不足な項目を再認識でき，今後の学習に活用できる。
		10週	平面リンクの運動解析と逆運動解析	瞬間中心，速度解析に関する基本的事項について説明ができる。
		11週	平面リンクの運動解析と逆運動解析	力解析に関する基本的事項について説明ができる。
		12週	平面リンクの運動解析と逆運動解析	速度解析に関する基本的な問題が解ける。 力解析に関する基本的な問題が解ける。
		13週	遊星歯車減速機	減速の定理，遊星歯車の概要に関する基本的事項について説明ができる。
		14週	遊星歯車減速機	遊星歯車減速機の減速比の導出に関する基本的事項について説明ができる。
		15週	遊星歯車減速機	遊星歯車減速機の減速比に関する基本的な問題が解ける。
		16週	前期期末試験
後期
	3rdQ
		1週	試験返却・解答解説	試験の解答を説明することで理解不足な項目を再認識でき，今後の学習に活用できる。
		2週	座標変換	２Ｄの座標変換（回転と平行移動）に関する基本的事項について説明ができる。
		3週	同次変換マトリックス	２Ｄの座標変換と同次変換マトリックスに関する基本的事項について説明ができる。 ３Ｄの座標変換と同次変換マトリックスに関する基本的事項について説明ができる。
		4週	リンクパラメータ	リンクパラメータのに関する基本的事項について説明ができる。
		5週	リンクパラメータと同次変換マトリックス	リンクパラメータと同次変換マトリックスの関連性について説明ができる。
		6週	ロボット座標とリンクパラメータ	ロボット座標系とリンクパラメータの関連性について説明ができる。
		7週	ロボット座標とリンクパラメータ	ロボット座標系とリンクパラメータに関する基本的な問題が解ける。
		8週	後期中間試験
	4thQ
		9週	試験返却・解答解説	試験の解答を説明することで理解不足な項目を再認識でき，今後の学習に活用できる。
		10週	同次変換マトリックスのプログラミング	MATLABに関する基本プログラミングについて説明できる。
		11週	順運動解析プログラミング	順運動解析プログラムの内容に関する説明ができる。
		12週	逆運動解析	逆運動解析の必要性に関する説明ができる。
		13週	逆運動解析プログラミング	逆運動解析プログラムの内容に関する説明ができる。
		14週	順運動解析と逆運動解析	順運動解析と逆運動解析を連結して文字を描くプログラムの内容に関する説明ができる。
		15週	最終課題のプログラミング	最終課題についてレポートを作成することができる。
		16週	前期期末試験

評価割合

	試験	レポート	合計
総合評価割合	87	13	100
評価項目１	50	1	51
評価項目２	37	6	43
評価項目３	0	6	6