ロボット運動機構

Robot Motion Mechanism

9985216

85AFROB204

宮嵜　哲郎

Tetsuro Miyazaki

2026年度後期

2026年度

②Second semester

火曜2限

Tuesday second period

先進工学部　機能デザイン工学科

Department of Medical and Robotic Engineering Design, Faculty of Advanced Engineering

2.00単位

講義

Lecture

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⑦ [遠隔]オンライン授業（同期）/ [Remote]Online (synchronized remote)

ロボットは通常、関節と呼ばれる複数の可動部からなり、アクチュエータと呼ばれる駆動源からそれらに動きが伝えられることで運動が生じる。これらの機構が調和して機能することにより、ロボットに目的の運動を行わせることができる。本講義では、行列演算を基本とした関節の動きと座標の関係の表現から出発し、さまざまなロボット機構についてその運動や力学について学習する。

ロボット機構に関し、その運動の伝達の原理を理解し、運動や力学的な解析を行うための基礎知識を習得する。
これにより、本学科のカリキュラム・ポリシーに定める「基礎科学とデザイン思考を習熟した上で、ナノメディスンとロボティクスの専門知識を修得した創造性豊かな人材の輩出を目指すとともに、正しい倫理観と豊かな人間性のもとに、イノベーションを産む人材を育成する」目的に貢献する。

・ロボットの構造と、運動を生じさせるための基本的な機構について理解することができる。
・ロボットの機構の入力と出力の運動の関係を、行列演算などに基づく表現を理解し、具体例に対して適用することができる。
・ロボット機構における力学の基本を理解し、力の伝達について具体例に対して適用することができる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

微分積分学や線形代数、質点力学について、復習しておくことが望ましい。

小テストの実施　Quiz type test／実習　Practical learning

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各回の講義内容を１時間程度復習し、内容を理解しておくこと。理解の確認のための演習問題を課すことがある。

レポート・演習 (40%)・試験 (60%) で成績を評価する。

• 演習課題・レポート
  • Mathematicaを使用します。スクリプト (プログラム) 、結果をまとめたファイルや動画の提出
  • レポートも適宜出題します。レポートは、数式エディタを利用しても、手書きを撮影・スキャンしたものでも良い。
  • 締切を過ぎた提出は受け付けません。
• 達成度評価
  • 演習・レポートの提出 (40%)、中間試験、期末試験 (60%)
  • 演習・レポートは締切厳守。不注意等での未提出は受け付けません。

・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

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

鈴木健司、森田寿郎著 「基礎から学ぶ機構学」 オーム社
牧野 洋、高野政晴 著：「機械運動学」 、オーム社
高野政晴、遠山茂樹 著： 「演習機械運動学」 、サイエンス社
細田 耕： 「実践ロボット制御」、 オーム社
内山 勝、中村 仁彦：「ロボットモーション」、 岩波書店
吉川 恒夫：「ロボット制御基礎論」、 コロナ社
梶田 秀司： 「ヒューマノイドロボット」、 オーム社

・全授業回の受講を原則とする。なお、成績評価点は「成績評価方法」に従うこととする。
・オンライン授業による教育効果を担保するため、同期遠隔授業（同期開催が難しい回は非同期とする）での開催を基本とし、授業やレポート課題に関する質問を随時受け付けることとする。これらのオンライン授業の対応と開催方式について、授業内で都度周知する。

※授業の進行に応じて、項目を変更する可能性がある
上記については授業で行う指示に注意すること

1. ガイダンス、機構の基礎　【オンライン授業（同期または非同期）】
授業のガイダンスを行う

Zoomミーティングで開催　9月 15日 (火曜日)⋅午前10:30〜12:00
https://u-tokyo-ac-jp.zoom.us/j/96158522163?pwd=ZOoTZ44Pne3bWEOf6oZaA4HaeAeAam.1 
ミーティングID: 961 5852 2163
パスコード: 985607

2. 機構の基礎　【オンライン授業（同期または非同期）】
 自由度など機構の基礎的な考え方を学ぶ
3. 剛体の運動解析　【オンライン授業（同期または非同期）】
 ベクトルを用いた剛体の運動解析
4. リンク機構 (1)　【オンライン授業（同期または非同期）】
平面リンクを中心に、リンク機構の基本について学ぶ。
5. リンク機構 (2) 　【オンライン授業（同期または非同期）】
   リンク機構の運動解析
6. 座標と行列演算、座標変換　【オンライン授業（同期または非同期）】
  機構の運動に関係する座標と行列演算、それを用いた座標変換
7. ロボット機構 (1) 座標変換と運動学　【オンライン授業（同期または非同期）】
  アーム型ロボット機構の２次元・3次元空間の座標変換と、チェーンルールを用いた運動計算
8. 中間試験　【対面授業】
   学習の理解のための中間試験
9. ロボット機構 (2) 逆運動学、速度解析、中間試験解説　【オンライン授業（同期または非同期）】  
  アーム型ロボット機構において、手先を目的の位置に動かすための計算 (逆運動学) と速度解析
10. ロボット機構 (3) 静力学　【オンライン授業（同期または非同期）】
   アーム型ロボット機構の静力学
11. カム機構 (1)　【オンライン授業（同期または非同期）】
    カム機構の基礎
12. カム機構 (2)　【オンライン授業（同期または非同期）】
    カム機構の応用・設計
13. 歯車機構 (1)　【オンライン授業（同期または非同期）】
    歯車機構の基礎
14. 歯車機構 (2)　【オンライン授業（同期または非同期）】
     歯車機構の応用・設計
15. 達成度評価 (期末試験)　【対面授業】

機械工学、ロボット工学、制御工学の研究教育業務に携わってきた担当教員が自身の経験を踏まえて本講義を実施する。

Mathematica

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