科目名 |
ロボット機構学Ⅰ |
JABEE科目 |
科目CODE 329 |
学年・学科等名 |
第4学年 制御情報工学科 |
担当教員 |
佐竹 利文(8030) |
単位数・期間 |
1単位・前期 |
総時間数 |
45時間（含：自学自習，中間試験） |
教 科 書 名 |
ロボット工学（著者 下嶋浩，佐藤治 森北出版） |
||
補 助 教 材 |
プリント（参考資料及び演習問題） |
||
参 考 書 |
なし |
||
Ａ 教育目標
メカトロニクス応用技術の一つであるロボット技術の基本となるロボットの運動学について学習する。ロボットの構造および形状を3次元座標系で表現することができ，その運動解析を行うことのできる能力を養うことを目的とする。
Ｂ 概要
ロボットの機構と構成要素の位置を，座標変換 行列を用いて記述し，各関節の変位と角度を与え，位置・姿勢を求める順運動学，位置・姿勢から各関節の変位と角度を求める逆運動学について学習する。さら にヤコビ行列の導出法を学習し，関節角速度とアームの速度および姿勢変化の関係について学習する。また，仮想物理環境を計算機内に構築し，ロボットの動作 のシミュレーションを行う．
Ｃ 教育目標との対応
本校の 教育目標 |
制御情報工学科の 教育目標 |
教育プログラム 科目区分 |
教育プログラムの学習・教育目標 （JABEE基準：c，d, e） |
||
３ |
３ |
基礎工学科目 設計・システム系 |
A-2 （40％） |
D-1 （40％） |
D-2 （20％） |
Ｄ 学習上の留意点
単に公式を丸暗記するのではなく，公式の背後 にある理論と公式導入の過程を大事に学習する。ロボットマニピュレータの運動学に関する基礎を確実に身につけ，具体的な問題に応用できる力と，さらに高く 深い内容について，独力で学べる土台を造ることに留意する。また，ロボットおよびその機構について論述できる能力を養う．
Ｅ 評価方法
Ⅰ，Ⅱともそれぞれ２回の試験の平均（80％）に課題の提出状況（20％）を考慮して評価する。
Ｆ 授業内容 講義＋教室内自学自習30時間，自学自習15時間 総時間数45時間
授業項目 |
時間 |
内 容 |
教育 プログラム |
1．ロボット機構学の概要 |
2 |
ロボットの概要，分類，機構等について説明できる。 |
D-1 |
2．ロボットの運動学 （1）ロボットアームの構造と位置・姿勢 |
6 |
ロボットアームの機構と構成要素の位置を，座標変換行列を用いて記述できるようにする。 |
A-2， D-1 |
3．順運動学 |
6 |
ロボットアームの各関節の変位と角度を与え，位置・姿勢を求めることができる。 |
|
（前期中間試験） |
2 |
||
4．シミュレーションの準備 LINUXの各種ツールの使用方法 |
4 |
LINUXのフリーソフトウエアを用いて，グラフの作成，アニメーションの作成ができる技術を学ぶ |
A-2 D-2 |
5．順運動学シミュレーション | 4 |
ロボットアームの順運動学を計算するプログラムを作成しシミュレーションを行う |
A-2 D-1 |
6．DHパラメータ |
4 |
ロボットの構造をパラメータで表すDH法について学び，DHパラメータから順運動学計算を構成することが出来る． |
A-2 D-1 |
7．前期内容のまとめ |
2 |
ロボットの運動学計算および，そのシミュレーションについて概要を論述することが出来る． |
A-2 D-1 |
（前期末試験） |
|||
◆自学自習 ・ 予習復習 ・ 演習課題 ・ 試験の準備 |
15 |
演習課題では，レポートの提出を義務付ける． |
Ｇ 関連科目
メカトロニクス，制御工学，機械要素設計，応用物理
旭川高専2009 |