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/ ロボット工学概論 [シラバス23]
授業内容
- ロボット工学概論・Introduction to Robotics
- 2023年度・前期・水曜3時限・学部1年
- ロボットの構成要素である計測・運動・駆動・制御・行動決定を学びます。
- 授業の質問等は授業後の時間（E1号館207研究室）に対応します。
| 授業概要 | ロボット工学は機械、電気、情報、意匠などの要素が融合した総合的な分野である。近年では人間工学とも結びつきを強め、ロボットの活躍の場は私たちの生活空間に広がっている。本科目ではロボットの構成要素である計測、運動、駆動、制御、知能の項目について概説し、これらを数理的に理解、表現するための基礎力を養う。また、人間生活とロボットの関わりについて実例を示し、ロボットが人間の行動や知能を変容させる力をもつことについても触れる。 |
| 到達目標 |
1.ロボットの構成要素を分類できる。[R-DP-3(1)] 2.ロボットに必要な技術を列挙できる。[R-DP-1(2)] 3.ロボットの開発の流れを説明できる。[R-DP-2(1)] 4.高校の数学や物理を応用できる。[R-DP-3(2)] |
| 履修条件, 他科目との関係 | 学科で履修するロボット関連科目の導入科目と位置づける。 |
| 授業形式, 形態 | 授業は講義形式で行い、必要に応じて演習を行う。講義資料の配布や試験結果の講評は授業サイト経由で行う。授業は対面を基本とし、メール、ホームページ、Manabaポートフォリオを併用する。 |
| 評価方法 | レポート課題の提出内容によって成績を評価する。 |
| 学修上のアドバイス | レポート課題の提出内容について適宜、講評やコメントを行う。 |
| 教科書 | 授業テーマに応じて参考となる資料を紹介する。 |
| 授業参考図書 |
1.ロボティクス・一般社団法人日本機械学会・丸善出版 2.ここが知りたいロボット創造設計・米田完,大隅久,坪内孝司・講談社サイエンティフィク 3.はじめてのロボット創造設計・米田完,坪内孝司,大隅久・講談社サイエンティフィク 4.人と協働するロボット革命最前線・三枝亮,他・NTS 5.今後の高齢化社会に求められる生活支援 (福祉・介護・リハビリ) ロボット技術・三枝亮,他・情報機構 |
| 履修上の注意 | 授業サイト経由で資料を配布する。授業サイト: https://www.syblab.org/ |
授業計画
| 回数 | 年.月.日 | 学修内容 | 学習課題 |
| 01 | 2023.04.12 |
ロボットの構成要素 |
[予習] 本科目のシラバスを読む [復習] ロボットの構成要素を理解する |
| 02 | 2023.04.19 | ロボットの移動と車輪 |
[予習] ロボットの車輪形態を調べる [復習] 移動の位置姿勢変化を理解する |
| 03 | 2023.04.26 | ロボットの移動と歩行 |
[予習] つり合いとモーメントを調べる [復習] ZMPと安定性の関係を理解する |
| 04 | 2023.05.10 | ロボットの操作と座標 |
[予習] アームの手先動作を調べる [復習] 運動学と逆運動学を理解する |
| 05 | 2023.05.17 | ロボットの操作と制御 |
[予習] 1自由度のアームを調べる [復習] 回転運動の動力学を理解する |
| 06 | 2023.05.24 | ロボットの操作と物理 |
[予習] 2自由度のアームを調べる [復習] 手先動作に必要なトルクを理解する |
| 07 | 2023.05.31 | ロボットの操作と数理 |
[予習] ベクトルと行列の計算を調べる [復習] 手先動作のヤコビ行列を理解する |
| 08 | 2023.06.07 | ロボットの操作と学習 |
[予習] 機械学習の原理と方法を調べる [復習] ヤコビ行列の機械学習を理解する |
| 09 | 2023.06.14 | ロボットの計測と視覚 |
[予習] 視覚計測とカメラモデルを調べる [復習] 両眼視の原理と画像検出を理解する |
| 10 | 2023.06.21 | ロボットの計測と運動 |
[予習] 回転計測と慣性計測を調べる [復習] ひずみ検知とコリオリ力を理解する |
| 11 | 2023.06.28 | ロボットの駆動と制御 |
[予習] モータの種類を調べる [復習] DCモータの駆動原理を理解する |
| 12 | 2023.07.05 | ロボットの駆動と機構 |
[予習] 駆動機構の形態を調べる [復習] モータドライバと減速機を理解する |
| 13 | 2023.07.12 | ロボットの材料と制御 |
[予習] ロボットの材料技術を調べる [復習] 制御に有効な構造設計を理解する |
| 14 | 2023.07.19 | ロボットの技術と産業 |
[予習] 生産プロセス技術を調べる [復習] 製造設備の自動化方法を理解する |
| 15 | 2023.07.26 | ロボットの行動と知能 |
[予習] 行動計画の方法を調べる [復習] ロボットの知能設計を理解する |