ロボット工学

Robotics

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小林　宏

Hiroshi Kobayashi

2023年度後期

2023/ Second semester

木曜1限

Thursday 1st. Period

工学部　機械工学科

Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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対面授業/On-site class

ロボットは、その機構のダイナミクスと制御によって機能を発揮する機械であり、入
力、システムダイナミクス、出力、フィードバック制御というシステム的視点から、
その解析と設計をすることが大切です．本講義では，それら全体の流れが分かるように，多くの事例を紹介し，考察します．

期待する機能をロボットとして実現させるには、機械要素、アクチュエータ、センサー、コンピュータなどの広い知識を必要としますが、一学期の講義でそれらを全て扱うことはできないので、ロボットの歴史から最新の技術、機構のダイナミクスの解析と運動制御の概要の理解を目的とします。

製作したい物について，自ら仕様を決め，必要な要素，構造を決定できる能力を身につける．

専門応用力

力学、工業力学、機械力学、機構学および自動制御などの科目を修得していることを
前提にします。ロボットの運動、ダイナミクスおよび制御の基礎の修得を宿題による
演習で確実にします。

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／反転授業　Flipped classroom

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授業中にキーワードを与えるので，それについて調べ，より深い知見を獲得できるようにすること

８割以上出席した学生について、期末試験３０％、課題５０％、グループプレゼン２０％の割合で総合的に評価します。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

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It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
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小林　宏　著, 『ロボット進化論』,　オーム社

1 ロボットの概要 １
(準備学習) 　国プロをはじめとする，これまでのロボット開発について，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
2　ロボットの概要 2
　国プロをはじめとする，これまでのロボット開発をビデオなどで紹介します．
(準備学習) 　１回目の授業を受け，その内容の再調査を行っておくこと（１時間）．
3　ロボットの概要 3
(準備学習) 　産業用ロボット以外の，役に立つロボット技術の調査を行っておくこと（１時間）．
4　役に立つ既存ロボットのプレゼン1
　 (準備学習) 　これまでの授業の内容を受け，グループに分かれ，産業用ロボット以外の役に立つロボットについて，プレゼン，ディベートを行うための準備（２時間）．
5　役に立つ既存ロボットのプレゼン2
　 (準備学習) 　これまでの授業の内容を受け，グループに分かれ，産業用ロボット以外の役に立つロボットについて，プレゼン，ディベートを行うための準備（２時間）．
6　ロボットの歴史1
　 (準備学習) 　ロボットの誕生と発達の歴史について，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
7　ロボットのかたち
　 (準備学習) 　既存のロボットの構造、分類について，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
8　ロボットのしくみ
　 (準備学習) 　ロボットを動かすためのメカニズムについて，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
9　アクチュエータ
　 (準備学習) 　ロボットを動かすための動力源であるアクチュエータについて，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
10　センサ
　 (準備学習) 　ロボットに使われるセンサについて，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
11　自分たちの考える役に立つロボットのプレゼン1
　 (準備学習) 　これまでの授業の内容を受け，グループに分かれ，自分たちで考えた役に立つロボットについて，プレゼン，ディベートを行うための準備（２時間）．
12　自分たちの考える役に立つロボットのプレゼン2
　 (準備学習) 　これまでの授業の内容を受け，グループに分かれ，自分たちで考えた役に立つロボットについて，プレゼン，ディベートを行うための準備（２時間）．
13　ロボットの運動解析（その１） 　
　 (準備学習) ロボットマニピュレータの機構、回転軸ベクトル、関節相対座標系、座標回転マトリクス、座標変換オペレータについて，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
14　ロボットの運動解析（その２）　　
　 (準備学習) ヤコビマトリクス、相対座標系でのヤコビマトリクス、基準運動の微分関係式について，テキストなどで調査しておくこと（１時間）．
15　まとめ
　　これまでの授業内容の理解度を把握するために，試験，及びその解説を行います．

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