【 2024 年度 授業概要】

科　　　目			ロボット工学 ( Robotics )
担当教員			Amar Julien Samuel 講師
対象学年等			機械工学科・5年R組・前期・必修・1単位【講義】 ( 学修単位I )
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．
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と運動学が理解できる．
		3	【A4-M3】 ロボットの静力学，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中間試験で評価する．
		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中間試験で評価する．
		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期末試験で評価する．
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	総 合 評 価		成績は，試験100%　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			配布プリント ノート
参考書			「ロボティクス」（日本機械学会）
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 ）】

週	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	ロボット工学の為の線型代数　(復習) (1)
	ロボット工学の移動表現を理解する為，ベクトル演算の復習をする．
3	ロボット工学の為の線型代数　(復習) (2)
	ロボット工学の移動表現を理解する為，行列演算の復習をする．
4	ロボットの運動学(1): 順運動学と逆運動学
	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．
5	ロボットの運動学(2): 速度解析とヤコビ行列
	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．その計算によって特異姿勢を理解する．
6	ロボットの運動学(3): 並進関節と初期状態
	2次元マニピュレータを例にとり，並進関節の数学的表現を理解する．各関節の初期状態によってシステムへの影響を理解する．
7	ロボットの運動学(4): 3次元システム
	3次元の回転行列や3次元システムの運動学を導出する．
8	中間試験
	線型代数とロボット運動学の試験を行います．
9	中間試験答案返却
	試験の答案返却を行います．
10	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．
11	ロボットの動力学(1): エネルギーとラグランジアン
	機械工学科で学んだ運動エネルギーと位置エネルギーからラグランジュ法を導出します．
12	ロボットの動力学(2): マニピュレータの運動方程式
	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．
13	ロボットの動力学(3): 2次元3関節マニピュレータの運動方程式
	ラグランジュ法を用いて，3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(4): 2次元3関節マニピュレータの運動方程式
	同上
15	ロボットの動力学(5): 3次元2-3関節マニピュレータの運動方程式
	ラグランジュ法を用いて，3次元マニピュレータの運動方程式を導出する．
備 考	前期中間試験および前期定期試験を実施する． 状況に応じて再評価を実施する場合がある．(一回のみ)