ロボティクス (4035)

授業科目基本情報

科目区分 専門科目 教職科目 指定なし
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 日本語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2018/10/02~2018/10/16 履修取消期限 2018/10/16

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 ・基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。
・知能社会創成科学プログラムでは、コア科目である「光学」、「高性能計算基盤」、「量子力学」、「物質化学」、「ユビキタスシステム」、「ヒューマンコンピュータインタラクション」、「機械学習と知能制御」、「ロボティクス」及び「マテリアルインフォマティクス特論」から3科目以上を履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 小笠原 司
担当教員 小笠原司、高松淳
教育目的/授業目標 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行う。
指導方針 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。

クラス情報



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授業計画

回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 10/4 [1] 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 10/9 [1] 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。実際のセンサの使用例を挙げながら、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 10/11 [1] アクチュエータ ロボットを動かすアクチュエータについて学ぶ。様々なアクチュエータの仕組み・特性を学ぶ。アクチュエータと機構を組み合わせ、アクチュエータを制御するために必要となる知識を学ぶ。
4 10/15 [1] 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。
5 10/22 [1] マニピュレータ 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 10/24 [1] 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、脚型について取り合げ、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 10/26 [1] 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 10/30 [1] 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

回数 日付 時間 講義室 備考
1 10/4 1 L3
2 10/9 1 L3
3 10/11 1 L3
4 10/15 1 L3
5 10/22 1 L3
6 10/24 1 L3
7 10/26 1 L3
8 10/30 1 L3

テキスト・参考書

テキスト 教科書として一冊にまとまったものはない。講義内容をまとめた資料を配布する。
参考書 1. 一般社団法人日本機械学会:ロボティクス、丸善出版、2011.
 2. 内山勝,中村仁彦:ロボットモーション、岩波書店、2004.
 3. J. Craig : Introduction to Robotics - Third edition, Addison-Wesley, 2005.

その他

履修条件 特になし
オフィスアワー Eメールで連絡の上、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(40%)、試験(50%)及び授業への参加度(10%)で評価する。
・ロボティクスの基礎の知識の習得を基準とする。
関連科目 特になし
関連学位 工学
注意事項 特になし

授業関連URL

内容
講義資料

配布資料

  資料名 備考 公開期限
第1回 概論 2018/11/01 学内専用
第2回 センサ 2018/11/08 学内専用