2020年 理工学部 シラバス - 精密機械工学科
設置情報
| 科目名 | ロボット工学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 羽多野 正俊 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G52H |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本講義では，基本的なロボット制御を例として，数学・物理・制御理論・力学を始めこれまで学んだ工学系学問の各種知識をどのように応用しロボット製作を実現するかについて学ぶ．その中でも特に，アクチュエータ・センサ等の各要素の構造・動作原理・応用方法について実物を交えながら考える．またマニピュレータの制御方法や目標軌道生成法，移動ロボットの誘導方法についても学ぶ． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義形式で行う． |
| 履修条件 | 選択 「工作実習実験Ⅰ・II 」を習得していることが望ましい． |
授業計画
| 第1回 | ロボットの歴史と現状 【事前学習】ロボットの歴史や現状について図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】ロボットの歴史や現状を理解し，研究開発の展望について理解することができる．（30分） |
|---|---|
| 第2回 | ロボットの基本的制御方法について 【事前学習】ロボットの制御手法について，PID制御などの基礎を予習しておくこと（30分） 【事後学習】PID制御などの基礎的な制御手法の原理を理解することができる．（30分） |
| 第3回 | センシング方法の種類と特徴について 【事前学習】センシング方法の種類と特徴について，基礎を予習しておくこと（30分） 【事後学習】センシング方法の種類と特徴を理解することができる．（30分） |
| 第4回 | ポテンショメータ，エンコーダ等の各種センサについて 【事前学習】各種センサについて，教科書を読み，さらに図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】各種センサの原理・構造を理解し，所望の計測を行う際にどのセンサを選択すれば良いか理解することができる．（30分） |
| 第5回 | 駆動方法の種類と特徴について 【事前学習】ロボットの形態と駆動方法について，教科書を読み，さらに図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】ロボットの形態と駆動方法について，所望の動作を行わせる際にどの方法を選択すれば良いか理解することができる．（30分） |
| 第6回 | モータ，油空圧等の各種アクチュエータについて 【事前学習】ロボットを駆動させるための各種アクチュエータについて，教科書を読み，さらに図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】ロボットに所望の動作を行わせるために，どのアクチュエータを選択すれば良いか理解することができる．（30分） |
| 第7回 | アクチュエータの駆動方法について 【事前学習】各種アクチュエータの駆動方法（ドライバなど）について，図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】各種アクチュエータの駆動方法について所望の動作を行わせるために，どの手法を選択すれば良いか理解することができる．（30分） |
| 第8回 | I/O, A/D, D/A, PWM等の信号入出力方法について 【事前学習】各種センサやアクチュエータをコンピュータと接続する手法について，図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】各種センサやアクチュエータをコンピュータと接続するために，どのインターフェースを選択すれば良いか理解することができる．（30分） |
| 第9回 | コンピュータを用いた信号処理方法およびシステム構成方法について 【事前学習】各種センサやアクチュエータをコンピュータと接続しシステムとして機能させるための方法を，教科書を読み，さらに図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】各種センサやアクチュエータをコンピュータと接続しシステムとして機能させるための方法を理解することができる．（30分） |
| 第10回 | マニピュレータの運動学・逆運動学を用いた目標軌道生成法について 【事前学習】マニピュレータの運動学・逆運動学の基礎について，教科書を読み理解しておくこと（30分） 【事後学習】マニピュレータの運動学・逆運動学の基礎について，計算方法を理解することができる．（30分） |
| 第11回 | デッドレコニングを用いた移動ロボットの誘導制御方法について 【事前学習】移動ロボットの運動学や誘導制御手法について，図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】移動ロボットの運動学や誘導制御手法について，計算方法を理解することができる．（30分） |
| 第12回 | ＧＰＳ等を用いた移動ロボットの誘導制御方法について 【事前学習】GPS等の原理や移動ロボットの誘導制御手法について，図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】GPS等の原理や移動ロボットの誘導制御手法について，計算方法を理解することができる．（30分） |
| 第13回 | 古典制御・現代制御手法の基礎について 【事前学習】古典制御・現代制御手法の基礎について，図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】古典制御・現代制御手法の基礎，計算方法・利用方法を理解することができる．（30分） |
| 第14回 | ＡＩ（人工知能）を用いた環境認識手法について 【事前学習】ＡＩを用いた環境認識手法について，図書館・インターネット等で情報収集しておくこと（30分） 【事後学習】ＡＩを用いた環境認識手法について，計算方法・利用方法を理解することができる．（30分） |
| 第15回 | 平常試験およびその解説 |
その他
| 教科書 |
『ロボット工学の基礎』 川崎春久 森北出版
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| 参考書 |
米田完，坪内孝司，大隅久 『はじめてのロボット創造設計 』 講談社サイエンティフィク
吉川恒夫 『ロボット制御基礎論』 コロナ社
金井喜美雄 『ビークル』 コロナ社
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート(30%)および期末試験(70%)による． |
| 質問への対応 | 随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
6110号室 |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 12:15 ～ 13:15
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| 学生への メッセージ |
ロボット教材やシミュレーションソフト等を用いて実際に動作させ，理論の実践を行って下さい． |