徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    産業ロボット工学特論(Special Lecture on Industrial Robot)

科目番号10254担当教員名樋口　峰夫単位2単位
科目群専門必修・選択選択開講期前期 対象年次1,2年
授業概要
産業用ロボットなどに適用されるロボット機構の設計技術は，現在世の中で広く使われているメカトロニクス製品の設計にも適用できる．本講義ではまず産業用ロボットを中心にロボットの歴史と使用例について学び，更に産業用ロボットアームを題材として幾何学的・運動学的・力学的な観点からロボット機構の設計技術について演習を交えて学ぶ．
設計技術を学ぶ過程で，学部で学んだ数学や力学がさまざまな形で活用されていることも感得してほしい．
到達目標
�｜亮院瞥�解）：産業用ロボット等に適用されるロボット機構の構造と，設計で必要になる数学や力学について理解する．
��態度（関心・意欲）：FA分野などで広く使われる産業用ロボットアームに関心を持つ．
�５伺宗壁集宗法Т蔽韻淵蹈椒奪筏々修隆�何学，運動学，力学的なモデル化ができる．
�せ弭諭θ獣任隆囘澄Т蔽韻淵蹈椒奪筏々修寮澤弖彁擦�できるようになる．
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】工場内で組み立てや搬送に使われる産業用ロボットを中心にロボットについて紹介する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【2】産業用ロボットの作業と，それに適したロボットアーム構造，ロボットアームのモデル化について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【3】ロボットアームの座標変換と逆変換，ヤコビ行列について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【4】産業用ロボットの作業と，それに適したロボットアームのリンク長の設計技法について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【5】最適設計技法とロボットへの適用例について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【6】ロボットに使われるモータ・減速機と，駆動系の設計技法について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【7】ロボットアームの構造の基本設計と，質量・慣性モーメントの計算方法について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【8】ロボットアームのニュートンオイラー法による運動方程式について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【9】ロボットアームのニュートンオイラー法による運動方程式について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【10】産業用ロボットの作業に対応した関節の速度軌道と，それに対応する関節トルクの計算について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【11】産業用ロボットの作業に対応した関節の速度軌道に対応する，関節の軸受けにかかる並進．モーメント負荷の計算について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【12】ロボットに使われるモータ・減速機，駆動系等の寿命について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【13】ロボットアームの構造部材の剛性について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【14】ロボットアームの構造部材の応力について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
【15】ロボットアームの軽量化技法について解説する．主として講義形式で授業を行い，内容の理解を深めるため適宜演習の時間を設ける．（予習）授業中に指示する．（復習）ノートと資料を読み返す．演習が終わらなければ完成させる．1時間半程度を目安に．
評価方法
演習とレポートで評価する．
教科書
資料を配布する．
参考図書
広瀬，ロボット工学（改訂版），裳華房，1996
牧野，自動機械機構学，日刊工業新聞社，1976
原島，力学I，裳華房，1973
小平，産業用ロボット全史，日刊工業新聞社，2023
備考
オフィスオワー：木曜4講時(10号館3401室）
【実務経験】1985〜2013 三菱電機 先端技術総合研究所他にて産業用ロボット，メカトロニクス機器の開発に従事