【 2015 年度 授業概要】

科　　　目			ロボット工学 ( Robotics )
担当教員			清水 俊彦 講師
対象学年等			機械工学科・5年C組・前期・選択・2単位 ( 学修単位II )
学習・ 教育目標			A4-M3(100%)
JABEE 基準1(1)			(d)1,(d)2-a,(d)2-d,(g)
授業の概要 と方針			産業の発達と生産方式の変遷，現代オートメーションにおけるロボットの位置付け，ロボットの運動学について講義する．適時，シミュレーションによる実習，適用事例の紹介，演習問題によってロボット工学についての理解を深める．
到 達 目 標		1	【A4-M3】 現代オートメーションにおけるロボットの位置付けが理解できる．
		2	【A4-M3】 ロボットの基本構造が理解できる．
		3	【A4-M3】 ロボットの運動学と静力学，ならびに動力学が理解できる．
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評 価 方 法 と 基 準	到 達 目 標 毎	1	産業の発達と生産方式の変遷，現代オートメーションの位置付け，現状のロボット技術についての理解度を定期試験で評価する．
		2	ロボットの記号的表現，姿勢の数学的表現が理解できているか定期試験で評価する．
		3	ロボットの運動学と静力学，ならびに動力学が理解できているかをレポートおよび定期試験で評価する．
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	総 合 評 価		成績は，試験85%　レポート15%　として評価する．100点満点で60点以上を合格とする．
テキスト			簡単!実践!ロボットシミュレーション - Open Dynamics Engineによるロボットプログラミング (森北出版): 出村 公成
参考書			ロボット工学―機械システムのベクトル解析 (機械工学選書): 広瀬 茂男
関連科目			工学系科目全般
履修上の 注意事項			特に工業力学をよく復習しておくこと．

【授業計画（ ロボット工学 ）】

回	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	産業の発達と現代オートメーション
	産業の発達に伴う生産方式の変化，現代オートメーションにおけるロボットの位置付けについて理解する．
2	ロボット工学の基礎
	ロボット工学の概要を学び，ロボットの構造と記号表現，教示方法を理解する．
3	動力学シミュレーション(1)
	動力学シミュレーションについて学び，導入となるプログラムを作成する．
4	動力学シミュレーション(2)
	プログラムに関する基礎を学び，剛体の位置と姿勢を表示するプログラムを作成する．
5	動力学シミュレーション(3)
	ロボットの運動学で必要となる，ベクトルや行列演算を行うプログラムを作成する．
6	ロボットの運動学(1)
	2関節マニピュレータを例にとり，ロボットの姿勢の数学的表現について理解する．
7	ロボットの運動学(2)
	2関節マニピュレータを例にとり，関節角速度と手先速度の関係からヤコビ行列を導く．
8	ロボットの運動学(3)
	同上
9	ロボットの運動学(4)
	2関節マニピュレータを例にとり，特異姿勢を理解する．
10	ロボットの運動学(5)
	同上
11	演習
	演習により，運動学の復習を行う．
12	ロボットの静力学
	仮想仕事の原理を用いて，2関節マニピュレータの関節トルクと手先力の関係を理解する．
13	ロボットの動力学(1)
	ラグランジュ法を用いて，2関節マニピュレータの運動方程式を導出する．
14	ロボットの動力学(2)
	同上
15	ロボットの動力学(3)
	モータや減速機の特性をも考慮したマニピュレータの運動方程式を導出する．
備 考	本科目の修得には，30 時間の授業の受講と 60 時間の自己学習が必要である． 前期定期試験を実施する．