ロボット工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 ロボット工学Ⅱ
科目番号 R4072 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 SD ロボティクスコース 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:ROBOTICS/ロボティクス(日本機械学会出版)
担当教員 吉岡 将孝

到達目標

1.2関節ロボットアームの運動学・動力学が解ける。
2.3次元マニピュレータの運動学・静力学が解ける。
3.ロボットアームの制御手法を説明できる。

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12関節ロボットアームの運動学・動力学が解ける。2関節ロボットアームの運動学・逆運動学が解ける。2関節ロボットアームの運動学・動力学が解けない。
評価項目23次元マニピュレータの運動学・静力学が解ける。3次元マニピュレータの運動学が解ける。3次元マニピュレータの運動学・静力学が解けない。
評価項目3ロボットアームの制御手法を説明できる。ロボットアームの位置制御を説明できる。ロボットアームの制御手法を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
ロボットアームに関する運動学、逆運動学を取り上げ、ロボットの運動の解析と制御の基本的な部分について講義する。ロボットの基本的な動作解析方法を理解し、使用されるセンサの種類やその原理を理解する事を目標とする。
授業の進め方・方法:
2時間の授業において,1時間が講義,もう1時間は演習を基本とする。授業後,適時演習の課題を出す。
注意点:
試験の成績を70%,平素の学習状況等(課題・小テスト・レポート等を含む)を30%の割合で総合的に評価する。学年の評価は後学期中間と学年末の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を試験等において評価する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ブラシレスモータについて学ぶ。 ブラシレスモータについて説明できる。
2週 1.ロボットアームの活用事例について学ぶ 1.ロボットアームの種類、そのメリット・デメリットを説明できる。
関節機構を書ける。
3週 2.ロボットアームの運動学について学ぶ。
(順運動学)
2.2自由度ロボットアームの順運動学が解ける
4週 2.ロボットアームの運動学について学ぶ。
(逆運動学)
2.2自由度ロボットアームの逆運動学が解ける
5週 2.ロボットアームの運動学について学ぶ。
(ヤコビ行列・特異姿勢)
2.2自由度ロボットアームのヤコビ行列が出せる。
(ヤコビ行列・特異姿勢)
6週 3.ロボットアームの静力学について学ぶ。
(仮想仕事の原理・静力学)
3.2自由度ロボットアームの静力学が解ける。
7週 3.ロボットアームの動力学について学ぶ。①
(動力学)
3.2自由度ロボットアームの動力学が導き出せる。
8週 1~7週までに学んだことについて復習する。 1~7週までの演習問題が解ける。
4thQ
9週 3.ロボットアームの動力学について学ぶ。②
(動力学)
3.2自由度ロボットアームの動力学が導き出せる。
10週 4.3次元マニピュレータの座標変換について学ぶ。 4.同次変換行列を求めることができる。
11週 4.DH記法について学ぶ。 4.DH記法を説明でき、同次変換行列を求めることができる。
12週 5.3次元マニピュレータの姿勢表現・ヤコビ行列について学ぶ 5.姿勢表現の拘束条件を説明できる。3次元マニピュレータのヤコビ行列を求めることができる。
13週 5.3次元マニピュレータの静力学について学ぶ 5.3次元マニピュレータの静力学が解ける。
14週 6.ロボットアームの制御について学ぶ 6.ロボットアームの位置制御について説明できる。
15週 6.ロボットアームの軌道計画について学ぶ 6.ロボットアームの軌道を計画出来る。
16週 9~15週までに学んだことについて復習する。 9~15週までの演習問題が解ける。

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

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオ課題合計
総合評価割合70000030100
基礎的能力2000001030
専門的能力5000002070
分野横断的能力0000000