2025年度/3T13325001 (市大)

【集中講義】ロボット工学 <後期>

オンデマンドで実施する。ロボットを動かす技術は，機械の知識だけではなく，エレクトロニクス，情報工学の知識が必要となる。はじめに，ロボットの形態について紹介し，ロボットを構成する機能について学ぶ。ロボット基本形態であるロボットアームについて機構と運動学，制御について学んだ後に，ハードウェアの技術，ロボットの知能化について学ぶことで，ロボット工学全般の技術を身に付ける。

担当教員氏名

田窪 朋仁

科目ナンバリング

TNP203304 (市大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

講義

開講キャンパス

遠隔用

開講区分

集中講義

配当年次

3年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

本講義では，メカトロニクス，エレクトロニクス，ソフトウェアの役割を知り，それらを統合する情報システムの開発を知ることで，ロボット制御の基本技術とロボットデザインの手法を説明できることを目的とする。

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	ロボット工学の概要 ロボット技術の発展と役割について学ぶ	自分の知っているロボットについて考えてくること．また，授業の後で将来のロボットの課題について考えること．
第2回	力学の基礎　ロボット工学で用いる力学の基礎について学ぶ．	授業で行った演習について復習すること．
第3回	リンク機構の基礎　ロボット工学で用いるリンク機構について学ぶ．	授業で行った演習について復習すること．
第4回	ロボットのためのベクトル幾何学の基礎　ロボット工学で用いるベクトル幾何学について学ぶ．	授業で行った演習について復習すること．
第5回	順運動学　ロボットの関節角度が与えられたときにリンクの位置・姿勢を求める順運動学について学ぶ．	授業で行った演習について復習すること．
第6回	逆運動学　リンク先端の目標姿勢が与えられたときにそれを実現するための関節角を導出する逆運動学の計算手法を学ぶ．	授業で行った演習について復習すること．
第7回	ヤコビ行列　ロボットの運動性能や力の解析を行うためのヤコビ行列について学ぶ	授業で行った演習について復習すること．
第8回	ロボットアームの制御　 ロボットアームの位置・力制御について学ぶ	授業で行った演習について復習すること．
第9回	ロボットとセンサ センサの役割と計測方法について学ぶ	授業で行った演習について復習すること．
第10回	駆動部の構造とアクチュエータ　ロボットの駆動技術について学ぶ	授業で行った演習について復習すること．
第11回	車輪型移動ロボットの形態と原理 　車輪型移動ロボットの原理を学ぶ	授業で行った演習について復習すること．
第12回	確率ロボティクス　ロボットの知的な動作生成に必要と考えられている確率論について学ぶ．	授業で行った演習について復習すること．
第13回	自己位置推定と地図生成　確率論を用いた移動ロボットの自己位置推定と地図生成手法について学ぶ	授業で行った演習について復習すること．
第14回	ロボットの行動決定　ロボットの行動決定と自律動作技術について学ぶ	授業で行った演習について復習すること．
第15回	ロボットのデザイン ヒューマノイドロボットを例にロボットをデザインしていく上での注意点を学ぶ	社会に必要されるロボットのデザインについて考えてみること．
第16回	試験

成績評価方法

試験８０点，小テスト２０点の総合評価で，６０点以上を合格。 到達目標の達成度について評価を行う。

履修上の注意

ロボットの基本を知ることで，未来の世界でどのようロボットが活躍できるか想像してほしい。

教科書

授業中にプリントを配布。

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参考文献

ロボティクス―機構・力学・制御 J.J. クレイグ (著), 三浦 宏文 (翻訳), 下山 勲 (翻訳) ヒューマノイドロボット(改訂2版) 梶田 秀司 (著)

オフィスアワー

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