到達目標
1. ロボットの定義を説明でき、様々なロボットを機能や応用分野に基づき分類できること
2. ロボットアームの手先位置と姿勢の表現について説明できること
3. ロボットアームの関節角度と手先位置の変換を計算できること
4. ロボットアームの静力学・動力学について説明できること
5. ロボット制御に必要となるアクチュエータとセンサーの原理を理解し、制御系の構成をブロック図で表現できること
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 | ロボットの定義を説明でき、様々なロボットを機能や応用分野に基づき分類できる。 | ロボットの定義を説明できる。 | ロボットの定義を説明できない。 |
| 評価項目2 | 実物のロボットアームに対して手先位置と姿勢の表現ができる。 | ロボットアームの手先位置と姿勢の表現について説明できる。 | ロボットアームの手先位置と姿勢の表現について説明できない。 |
| 評価項目3 | 順運動学と逆運動学の計算ができる。 | 順運動学と逆運動学の違いが説明できる。 | 順運動学と逆運動学の違いがわからない。 |
| 評価項目4 | 静力学と動力学の計算ができる。 | 静力学と動力学の違いが説明できる。 | 静力学と動力学の違いがわからない。 |
| 評価項目5 | ロボット制御に必要となるアクチュエータとセンサーの原理を理解し、必要な制御系の構成をブロック図で表現できる。 | ロボット制御に必要となるアクチュエータとセンサーを挙げることができる。 | ロボット制御に必要となるアクチュエータとセンサーを挙げることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
ロボティクスは幅広い分野に関係しているが、本講では特にロボットアームに注目し、その運動を把握するために必要な運動学、逆運動学を取り上げ、ロボットの運動の解析と制御の基礎となる部分について講義する。授業は講義と演習を並行して進め、必要に応じてレポート課題を課し、理解の程度を確認する。
授業の進め方・方法:
事前学習として、座標変換や微積分などの数学と4、5年の制御工学の復習をしておくこと。課題演習を適宜実施する。ロボット工学という特性上、これまで皆さんが習ってきた科目すべて(物理、数学、専門科目)が広く関連する。
注意点:
計算機での演習問題も多いので、課題をきちんと自分の力で行い理解すること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ロボットとは |
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| 2週 |
ロボットの要素技術 |
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| 3週 |
ロボット工学のための基礎数学 |
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| 4週 |
ロボットの姿勢の表現 |
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| 5週 |
順運動学計算 |
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| 6週 |
逆運動学計算 |
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| 7週 |
順運動学・逆運動学計算演習 |
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| 8週 |
＜後期中間試験＞ |
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| 4thQ |
| 9週 |
ロボット工学のための物理学 |
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| 10週 |
ロボットアームの静力学・動力学(1) |
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| 11週 |
ロボットアームの静力学・動力学(2) |
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| 12週 |
ロボットのセンサ・アクチュエータ |
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| 13週 |
ロボットアームの手先位置制御(1) |
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| 14週 |
ロボットアームの手先位置制御(2) |
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| 15週 |
ロボットと人間，ロボットと人工知能 |
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| 16週 |
＜学年末試験＞ |
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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
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |