2024年度学院等開講科目工学院機械系機械コース

ロボット総合論

開講元: 機械コース
担当教員: 武田行生
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月3-4 (I1-256(I121))
クラス: -
科目コード: MEC.H532
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 3Q
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

ロボット機構の代表例として，シリアルメカニズムおよびパラレルメカニズムを取り上げ，これらの運動特性に基づく基本的設計を行うために，機構が満足すべき数および量の条件，ならびに，これらの具体的な適用手法について講述する。
これにより，ロボットの設計におけるハードウェアの基本設計に関する高度な手法とその活用方法が身に着くことになる．

到達目標

ロボットに用いられている，シリアルメカニズムおよびパラレルメカニズムの自由度，変位，速度，特異点の解析手法の修得とともに，機構総合の概念と手法の習得およびこれらの具体的適用を可能とすることを目的とする．
本講義を履修することにより，次の能力を修得する．
（１）ロボット機構の自由度に基づく構造の総合能力
（２）ロボットの変位，速度および特異点に関するロボットの特性評価とこれに基づく機構総合の能力
（３）ロボットの設計，特性把握のための工学的センス

キーワード

ロボット工学，機構学，シリアルメカニズム，パラレルメカニズム，構造の総合，量の総合，自由度，特性評価

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

学生には講義資料により予習することを要求する．そのうえで，授業では，具体的な事例を取り上げ，図，数式およびモデルを用いた説明により，学習内容の説明を行う．授業の最後には，演習問題によりその理解度を確認する．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	ロボット機構の種類と特徴，構造と自由度	ロボットに使われる機構の種類とその特徴をその構造と自由度の観点から理解する
第2回	ロボット機構の変位および速度の解析 (1)	ロボット機構の変位の入出力関係の解析手法を理解する．
第3回	ロボット機構の変位および速度の解析 (2)	ロボット機構の速度の入出力関係の解析手法を理解する．
第4回	ロボット機構の特異点解析(1)	ロボット機構の特異点の種類とその解析手法を理解する．特に，シリアル機構を対象として理解する．
第5回	ロボット機構の特異点解析(2)	ロボット機構の特異点の種類とその解析手法を理解する．特に，パラレル機構を対象として理解する．
第6回	ロボット機構の構造の総合	ロボットに要求される自由度に基づきその構造を決定するための手法を理解する
第7回	ロボット機構の特性評価と量の総合	ロボット機構のヤコビ行列に基づく特性評価手法，パラレルメカニズムにおける運動伝達性の評価方法を理解する

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

オリジナルテキストを配布する．

参考書、講義資料等

LUNG-WEN TSAI著，ROBOT ANALYSIS, The Mechanics of Serial and Parallel Manipulators, John Wiley & Sons, Inc., 1999, ISBN: 978-0-471-32593-2
その他の参考資料は，適宜，T2SCHOLAにアップする．

成績評価の方法及び基準

授業におけるレポートを総合して評価する．

履修の条件・注意事項

機構学，機械力学の基礎知識（学士課程レベル）を必要とする．