徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    ロボット工学

科目番号00315担当教員名内原 勇単位2単位
科目群専門必修・選択選択開講期後期 対象年次3年
授業概要
【授業概要】ロボット工学は、機構学、制御工学、電気・電子工学、コンピュータ工学など多くの分野にまたがる幅の広い学問である。また日進月歩で進化を遂げている常に新しい学問でもある。ここではロボットの全体とロボットの運動・制御について、初級レベルの技術を学ぶ。ロボットとはから始め、考えているロボット全体の機構を関節記号で表し、次に関節の中に入って行って、減速機、DCモータ、関節角度センサ、そして関節角度制御と学習する。その後、マニピュレータの運動学、動力学、制御と学習を進めていく。
到達目標
【到達目標】ロボット工学全体の基礎的な知識の獲得を目標とする。
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】ロボットとは講義授業で紹介した新しいロボット(海洋極限作業ロボット)に期待されている機能や働きをまとめる。
【2】ロボットの機構 関節記号講義と演習各種産業用ロボットの機構を関節記号で表現する問題演習をする。
【3】ロボットの機構 力の伝達と減速機講義と演習関節部の歯車減速機構の減速比や軸トルク比などの計算問題を演習をする。
【4】アクチュエータ DCモータの使い方講義DCモータの特性線図を描く。
【5】アクチュエータ DCモータの選定講義と演習軸トルク・回転数の特性など、DCモータの特性線図に関する計算問題を演習する。
【6】関節角度センサ エンコーダ講義と演習エンコーダの分解能に関係する計算問題を演習する。
【7】関節角度の制御講義マニュピュレータの関節角度の制御法を復習する。
【8】マニピュレータの運動学 順運動学と逆運動学−その1講義と演習マニュピュレータの順運動学の計算(全ての関節角度から手先の位置と姿勢を求める)問題を演習する。
【9】マニピュレータの運動学 順運動学と逆運動学−その2講義と演習マニュピュレータの逆運動学の計算(手先の位置と姿勢から全ての関節角度を求める)問題を演習する。
【10】マニピュレータの動力学 ラグランジェの運動方程式−その1講義ラグランジェの運動方程式の原理や計算法や特徴をまとめる。
【11】マニピュレータの動力学 ラグランジェの運動方程式−その2講義と演習ラグランジェの運動方程式を利用して天井走行クレーンの運動方程式を求める方法を復習する。
【12】マニピュレータの動力学 ラグランジェの運動方程式−その3講義と演習ラグランジェの運動方程式を利用して平面2リンクマニュピュレータの運動方程式を求める方法を復習する。
【13】マニピュレータの制御 制御の基礎−その1講義平面1リンクマニュピュレータの関節角度のP制御法を復習する。
【14】マニピュレータの制御 制御の基礎−その2講義平面1リンクマニュピュレータの関節角度のPD,PDI制御法を復習する。
【15】復習と演習講義と総合演習これまで未解決の演習問題を完成させて提出する。
評価方法
平常点、演習レポート、筆記試験
教科書
参考図書
初めて学ぶ基礎ロボット工学、小川鉱一・加藤了三、東京電気大学出版局、2,800円+税
備考