2024年度学院等開講科目工学院機械系機械コース

ロボットの制御系設計

開講元: 機械コース
担当教員: 岡田昌史
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火5-6 (SL-101(S011))
クラス: -
科目コード: MEC.H531
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

この講義では，ロボットの制御法について述べる．ロボット制御の基礎はモータの位置，力制御にあり，モータへの目標値の設計に運動学，動力学を用いる．講義内容はモータのPD制御，順/逆運動学，静力学，順/逆動力学，コンプライアンス制御であり，これらについて，数学的，力学的な観点から講義する．

到達目標

この授業により，
(1) 閉ループ系の安定性を補償するPD制御器の設計が可能となる
(2) PD制御アルゴリズムをPCのプログラミングに実装できる
(3) ロボットの手先の所望の動きに対するモータの角度が設計できる
(4) 手先の所望の力を発生するためのモータのトルクが計算できる
(5) コンプライアンス制御系の設計が行える
となる能力が身につく．

キーワード

PD制御，順/逆運動学，静力学，順/逆動力学，コンプライアンス制御

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

この授業は主に講義による．特に，それぞれの講義は前回までの知識が前提となるため，次の授業までによく復習をしておくことを推奨する．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	古典制御理論の基礎とモータの制御	PD制御，最終値定理，ナイキストの安定判別
第2回	モータの制御実装	離散時間システム，擬似微分
第3回	ロボットの運動学	順/逆運動学
第4回	ロボットの静力学	静力学，仮想仕事の原理
第5回	コンプライアンス制御	コンプライアンス楕円体，コンプライアンス制御
第6回	一般化座標とロボットの動力学	ロボットの自由度，一般化座標
第7回	カルマンフィルタ	カルマンフィルタ

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

岡田昌史著，「システム制御の基礎と応用－メカトロニクス系制御のために－」，数理工学社

成績評価の方法及び基準

期末試験により評価する．

履修の条件・注意事項