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シラバスコード S-171R17-01 ナンバリング Md304Idg
科目名 ロボット工学
科目名英文 Robotics
学部 工学部 授業形態 講義
学科・科目区分 機械工学科 教職科目対応  ―
科目分野 専門発展 実践的教育対応 実務経験のある教員による科目
配当年次 2年次 学期区分 前学期・後学期
必選区分 選択 単位数 2 単位
担当教員 井上文宏
アクティブラーニング 課題解決型学習、グループワーク
授業の目的と進め方
ロボット工学の講義では社会や産業などで広く使用されているロボットを紹介すると共に,ロボットを理解するうえで必要な構成要素,力学系,制御,センサについてその基本を理解することを目的とする。

本需要では、機構や力学系を理解するため3次元ロボットマニピュレーターを取上げ,運動学,静力学,動力学について,各種の方程式の誘導方法や解法について説明する。演習問題をできるだけ多く取り入れ、理解を確実なものにすると共に,毎回課題レポートを出題して,授業内容の理解度を確認する。各回で行う演習に際しては、グル^プワークでの活動を取り入れ、各グループのメンバーがお互いに協力して問題解決を行う手法を取り入れる。下記に挙げた到達目標に対して、複数の観点から総合評価をおこなう。
 本科目は、学科DP4を中心にDP1、DP2、DP4を意識した授業設計となる。重み付け指標については、DP4:DP2:DP5=80:10:10(%)とする。

 なお、本科目は、企業における担当教員(井上)のロボット開発や解析としての業務経験に基づき、ロボットの原理や力学的解法について教授する、実践的教育対応科目である。
課題(試験やレポート等)に対するフィードバックの方法
提出された課題については、コメント等を記入して返却する。
履修の条件
「工業数学・力学1および2」を修得し,「線形代数」,「微分・積分」の基礎的な知識を有していることが望ましい。
50名程度まで,履修制限をする場合がある。
教科書
日本機械学会偏 「ロボティクス」日本機械学会 ISBN 978-4-88898-208-5
参考書
高田洋吾「入門ロボット工学」森北出版 ISBN978-4-627-62521-1
門田和雄「絵ときロボット工学基礎のきそ」日刊工業新聞社 ISBN-13: 978-4526059094
機械工学必携 馬場・吉田編 三省堂 ISBN-13: 978-4385341149
到達目標
ロボットの定義を含めた概要を理解する
ロボットを理解するための数学的知識と解法を理解する
2次元ロボットマニピュレーターの運動学,静力学,動力学を理解する
3次元ロボットマニピュレーターの作業と機能,要素技術の理解する
3次元ロボットマニピュレーターの運動学,静力学,動力学を理解する
様々なロボットを駆動するためモータやその制御方法を理解する
指標と評価割合
  評価方法
受講態度 授業中の
活動
予習・復習 成果物・
発表
試験 学習の
振り返り
共通指標 a:受け取る力
b:深める力
c:進める力
d:高める力 10 10 30 50
e:伝える力
f:つなげる力
固有指標 g:知識・理解 10 10 30 50
h:技術・活用
全体の評価割合 10 10 30 0 50 0
授業計画
回数 学修内容 予習・復習内容 時間
ガイダンス,ロボットの概要 予習1 ガイダンス準備 1
復習1 ガイダンス,ロボットの概要興味あるロボットに関する記事のネット検索 1
ロボットの分解(1)
作業と機能 要素技術
予習2 ロボットを作業と機能で分解した場合の組合せや使用例などの予習(1) 2
復習2 授業の復習,疑問点の抽出 2
ロボットの分解(2)
モデル化,設計
予習3 ロボットを作業と機能で分解した場合の組合せや使用例などの予習(2) 2
復習3 授業の復習,疑問点の抽出 2
ロボットの移動(1)
移動ロボットの形態と原理
予習4 移動ロボットの形態と原理の予習(1 ) 2
復習4 授業の復習,疑問点の抽出 2
ロボットの移動(2)
車輪移動,2足歩行,多足歩行
予習5 移動ロボット(車輪移動,2足歩行,多足歩行)の予習 2
復習5 授業の復習,疑問点の抽出 2
平面マニピュレータの構成と順運動学 予習6 作業ロボットの方式,平面マニピュレ ータ(順運動学)の予習 2
復習6 授業の復習,疑問点の抽出 2
面マニピュレータの逆運動学 予習7 平面マニピュレータ(逆運動学)の予習 2
復習7 授業の復習,疑問点の抽出 2
平面マニピュレータの静力学,動力学 予習8 平面マニピュレータ(静力学,動力学 )の予習 2
復習8 授業の復習,疑問点の抽出 2
3次元マニピュレータの座標系と行列
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予習9 3次元マニピュレータ(座標系,座標変換,姿勢)の予習 2
復習9 授業の復習,疑問点の抽出 2
10 3次元マニピュレータの座標変換と4×4同時変換 予習10 3次元マニピュレータ(座標変換と4× 4同時変換)の予習 2
復習10 授業の復習,疑問点の抽出 2
11 3次元マニピュレータの姿勢表現 予習11 3次元マニピュレータ(姿勢表現)の予習 2
復習11 授業の復習,疑問点の抽出 2
12 3次元マニピュレータの外積と角速度,ヤコビ行列の導出 予習12 3次元マニピュレータ(外積と角速度,ヤコビ行列の導出)の予習 2
復習12 授業の復習,疑問点の抽出 2
13 3次元マニピュレータの静力学的関係 予習13 3次元マニピュレータ(静力学)の予習 2
復習13 授業の復習,疑問点の抽出 2
14 ロボットの計測,センサとカメラ,距
離,回転,力センサ,ジャイロ
予習14 ロボットの計測,センサなどのの予習 2
復習14 授業の復習,疑問点の抽出 2
15 ロボットの駆動と制御,ロボットを駆
動するためのモータ,伝達機構
予習15 ロボットの駆動と制御,伝達機構の予習 2
復習15 授業の復習,疑問点の抽出 2
16 期末試験 予習16 期末試験に向けた準備 1
復習16 期末試験できなかった問題の再挑戦と確実な復習 1
主担当教員のオフィスアワー
金曜日 5コマ 6号館6313室 井上研究室

上記以外の時間を希望する場合は事前に連絡するのが望ましい。
メールアドレス:inoue@mech.shonan-it.ac.jp
メールでの問い合わせに際しては,下記に従うこと;
・大学のメールアドレスから発信すること

(備考)
・件名には授業名を含めること.本文の最初に学籍番号と氏名を記すこと.
・上記教員アドレスからの着信ができるように設定しておくこと.

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