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2021年度 ロボティクス (4101)

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科目区分 専門科目 教職科目 情報
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 英語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2021/04/13~2021/05/14 履修取消期限 2021/05/14

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目 C
履修方法 ・修士論文研究又は特別課題研究を履修する場合は、基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。
・課題研究を履修する場合は、基盤科目及び専門科目から14単位以上履修すること。
・コア科目の履修方法については、入学年次の教育課程表の(2)履修方法を参照すること。

授業科目概要

担当責任教員 和田 隆広
担当教員 和田隆広、高松淳
教育目的/学修到達目標 【教育目的】
ロボットのハードウエア・ソフトウエア両方の基礎について理解を深め、仮に決めた目標作業をおこなうロボットシステムについて、必要となる要素技術を整理し、構築方法について議論できるようになることを目的とする。

【学修到達目標】
1) ロボット関連技術について整理、議論ができる。
2) ロボティクスについて俯瞰できる。
授業概要/指導方針 【授業概要/指導方針】
近年、産業用ロボットをはじめとして様々なところでロボットが利用されている。本講義では、ロボットシステムを構築し利用するために不可欠となる基礎的な技術を中心に、幅広くトピックを概説する。具体的には、産業用ロボットなどにおいて不可欠である「マニピュレータ」と「移動ロボット」に関する基礎的な技術を中心に説明をおこなう。
ロボティクスに従事してきた本学の教員により、ロボティクスの研究を進めていく上で必要不可欠な基礎知識を習得する。サービスロボットを構成するための最低限の要素(アクチュエータ・センシング・動作生成等)を取り上げながら、ロボット技術の全容について概観する。

【授業時間外学修(予習・復習等)の目安】
各回毎に授業内で与えられたAssignmentの予習2時間
各回毎に復習2時間程度

クラス情報



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授業計画

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 [時間] 担当教員 テーマ 内容
1 4/21 [1] 和田 隆広 概論 ロボティクスについて概観する。ロボットの定義やロボットの歴史、様々な種類のロボット、ロボット関連書物・学会について概観し、ロボティクスを始めるためのきっかけを学ぶ。
2 4/28 [1] 高松 淳 センサ ロボットの内部の状態や外界の状態を観測するためのセンサについて学ぶ。実際のセンサの仕様例を挙げながら、センサの構造・仕組みやセンシングを実現する物理的な側面について考察する。
3 5/12 [1] 高松 淳 運動学と逆運動学 ロボットのエンドエフェクタ(手先や足先)を計画通りに動かすために必要となる運動学と逆運動学について学ぶ。運動学と逆運動学の定義から始めて、それを実現するための数学を習得する。
4 5/19 [1] 和田 隆広 マニピュレータ1 ロボットの腕にあたるマニピュレータについて学ぶ。主に多リンク系のダイナミクスについて理解を深める。
5 6/2 [1] 和田 隆広 マニピュレータ2 ロボットの腕にあたるマニピュレータについて学ぶ。複数のアクチュエータを制御することで、全体として意味のある動作をさせるために必要となる知識を習得する。
6 6/9 [1] 高松 淳 移動ロボット 地上を移動するロボットの機構について学ぶ。車輪型、クローラ型、脚型について取り上げ、それぞれの長所や短所、実際の使用例について考察する。
7 6/16 [1] 高松 淳 ロボットナビゲーション 移動ロボットの動きを実現するために必要となる技術について学ぶ。特に、センサによって観測されたデータに基づき、自身がもつ地図のどこにいるのかを推定するための方法:自己位置推定について学ぶ。また地図作成と自己位置推定を同時におこなう方法:SLAMについても考察する。
8 6/23 [1] 和田 隆広、高松 淳 総括 これまでの講義を振り返り、内容の理解を深めることを目指す。内容の理解度について確認する。

授業日程

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 時間 講義室 備考
1 4/21 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
2 4/28 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
3 5/12 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
4 5/19 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
5 6/2 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
6 6/9 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
7 6/16 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
8 6/23 1 エーアイ大講義室[L1](IS)

テキスト・参考書

テキスト 特になし
参考書 講義内容をまとめた資料を配布する。

その他

履修条件 特になし
オフィスアワー Eメール (robotics-ta@is.naist.jp) で連絡の上、日時を決める。
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
・レポートで評価する。
関連科目 特になし
関連学位 工学
注意事項 None

授業関連URL



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配布資料



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