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教員名 : 高信 英明
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開講年度
2025年度
開講学期
後期
科目名
ロボット学
授業種別
講義
科目名(英語)
Robotics
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A1800056 ロボット学 [S5/A1/A2][対面]
担当教員
高信 英明
単位数
2.0単位
曜日時限
木曜4限
キャンパス
新宿
教室
A-0514教室
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 0 %
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 % 3 汎用的問題解決力の修得 0 % 4 道徳的態度と社会性の修得 0 % 具体的な到達目標
ロボットに関して理解できる.
受講にあたっての前提条件
到達目標をよく理解し、高いレベルでの達成を目指す意欲があること
授業の方法とねらい
ロボット学(Robotics)の基礎力学と運動の法則に関して講義する。ロボット学の基礎である座標変換・剛体の力学・機構の力学を計算できることを目標とする。
This course is a lecture on basic dynamics and laws of motion in robotics. The goal of the course is to enable students to compute coordinate transformations, rigid body dynamics, and mechanism dynamics, which are the fundamentals of robotics. AL・ICT活用
その他
第1回
授業形態
授業情報欄記載の通り
事前学習
講義前にテキストを良く読み、理解しておくこと。
Read and understand the textbook carefully before the lecture. 1時間
授業内容
1. ガイダンス、第1章:ロボット・マニピュレータの機構学
1. Guidance, Chapter 1: Mechanics of Robot Manipulators 事後学習・事前学習
機構、自由度を理解する。
Understand the mechanism and DOF (degrees of freedom). 1時間
第2回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
2. 第2章:手先位置の表現と座標変換
2. Chapter 2: Representation of fingertip position and coordinate transformation 事後学習・事前学習
機構、位置、姿勢を理解する。
Understand the mechanism, position and orientation. 1時間
第3回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
3. 第3章:運動学における位置の関係式
3. Chapter 3: Positional Equations in Kinematics 事後学習・事前学習
順運動学、逆運動学を理解する。
Understand forward and inverse kinematics. 1時間
第4回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
4. 第4章:運動学における速度の関係式
4. Chapter 4: Velocity Relationships in Kinematics 事後学習・事前学習
速度の関係式、ヤコビ行列を理解する。
Understand the velocity relation and the Jacoban matrix. 1時間
第5回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
5. 第5章:静力学
5. Chapter 5: Statics 事後学習・事前学習
仮想仕事の原理、静力学を理解する。
Understand the principle of virtual work and statics. 1時間
第6回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
6. 第6章:動力学(6.1マニピュレータの運動方程式と慣性モーメント)(6.2ラグランジュ法とニュートン・オイラー法)
6. Chapter 6: Dynamics (6.1Equations of motion and moment of inertia of manipulators)(6.2Lagrangian and Newton-Eulerian methods) 事後学習・事前学習
マニピュレータの運動方程式と慣性モーメント、ラグランジュ法とニュートン・オイラー法を理解する。
Understand the equations of motion and moment of inertia of manipulators, Lagrangian and Newton-Eulerian methods. 1時間
第7回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
7. 6.3ラグランジュ法による運動方程式の導出
7. 6.3Derivation of the equations of motion by the Lagrangian method 事後学習・事前学習
ラグランジュ法による運動方程式の導出を理解する。
Understand the derivation of the equations of motion by the Lagrangian method. 1時間
第8回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
8. 6.4ニュートン・オイラー法による運動方程式の導出
8. 6.4 Derivation of the equations of motion by the Newton-Euler method 事後学習・事前学習
ニュートン・オイラー法による運動方程式の導出を理解する。
Understand the derivation of the equations of motion by the Newton-Euler method. 1時間
第9回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
9. 第7章:パラレル・メカニズム
9. Chapter 7: Parallel Mechanisms 事後学習・事前学習
パラレル・メカニズムを理解する。
Understand parallel mechanisms. 1時間
第10回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
10. 7.2.3静力学
10. 7.2.3 Statics 事後学習・事前学習
パラレル・メカニズムの力学を理解する。
Understand the dynamics of parallel mechanisms. 1時間
第11回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
11. 第8章:冗長マニピュレータ
11. Chapter 8: Redundant Manipulator 事後学習・事前学習
冗長マニピュレータを理解する。
Understand redundant manipulators. 1時間
第12回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
12. 第9章:運動制御における機構学の利用
12. Chapter 9: Use of Mechanics in Motion Control 事後学習・事前学習
運動制御における機構学を理解する。
Understand the mechanics in motion control. 1時間
第13回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
13. 学習成果の確認(授業内試験またはレポート)
13. Confirmation of learning outcomes (in-class examinations or report) 事後学習・事前学習
試験またはレポート
Examination or report 1時間
第14回
授業形態
授業情報欄記載の通り
授業内容
14. 学習内容の振り返り
14. Reflection on learning content 事後学習・事前学習
本講義を振り返る。
Review of this lecture. 1時間
第15回
授業形態
別欄もしくは授業内で通知
授業内容
15. ロボットの展望
15. Prospects for Robots 事後学習
ロボットの展望を考える。
Consider the prospects for robots. 1時間
成績評価の方法
試験またはレポートをもとに理解度をA+(S),A,B,C,D,FのGradeで評価する。Grade D以上を合格とする。
The degree of understanding is evaluated on the basis of examinations or reports on a Grade scale of A+(S), A, B, C, D, and F. Grade D or higher is considered to be a passing grade. 受講生へのフィードバック方法
授業内試験またはレポートについて講評する。
In-class examinations or reports will be critiqued. 教科書
ロボット機構学(改訂版),永井清・土橋宏規,コロナ社.(ISBN978-4-339-04509-3)https://www.coronasha.co.jp/np/isbn/9784339045093/
Robot Mechanics (Revised Edition), Kiyoshi Nagai and Hiroki Dobashi, Corona Publishing Co. (ISBN 978-4-339-04509-3)https://www.coronasha.co.jp/np/isbn/9784339045093/ 参考書
[1] 髙信研究室 youtube https://www.youtube.com/channel/UC7_UV3JrklYxbRam1xCo5XA
[1] Takanobu Laboratory youtube https://www.youtube.com/channel/UC7_UV3JrklYxbRam1xCo5XA オフィスアワー
火曜日13:30-14:00新宿キャンパス高層棟A-1717室もしくはA-1663室・1664室(髙信研究室)
Tuesday, 13:30-14:00 Room A-1717 or A-1663/1664 (Takanobu Lab), High-rise Building, Shinjuku Campus 受講生へのメッセージ
実務家担当科目
実務家担当科目ではない
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
該当なし
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目でない
教育課程コード
Ⅲ3b/Ⅲ3c
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a(Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修) ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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