【 2017 年度 授業概要】
科   目 ロボット工学 ( Robotics )
担当教員 清水 俊彦 准教授
対象学年等 機械工学科・5年D組・前期・選択・2単位 ( 学修単位II )
学習・教育
目標
A4-M3(100%)
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.



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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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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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 )】
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.


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.