Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
34169:Robot Motion Control (5T) 2024 Spring Wed4 College　of　Science　and　Engineering GEN SOUKOU 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest206

Language

日本語

Course Outline and Method

ロボットの機構学と制御工学の基礎を理解した学生が、数学と力学をさらに駆使することで「ロボットを縦横無尽に動かす」ための理論体系を学ぶ「重要科目」である。
本講義は「ロボティクス実験II」の理論パートに対応しており、代表的なロボットであるマニピュレータを題材にして、基本的な運動制御方法を学ぶ。
移動ロボットへの応用やデータを用いた運動学習への展望にも触れる。

Student Attainment Objectives

ロボットの運動学と動力学の理解をベースに，ロボットに作業を行わせるための基本的な制御方法（理論）を学ぶ．
１）制御工学の知識と合わせて1自由度機械系の制御方法が理解できる
２）ロボットの運動学の制御への利用方法が理解できる
３）ロボットの動力学の制御への利用方法が理解できる
４）ロボットの手先の位置・速度・力制御とその応用方法が理解できる
５）アクチュエータの制御における役割が理解できる
６）移動ロボットの力学と制御の基本が理解できる
７）各種制御アルゴリズムの実装方法が理解できる

Recommended Preparatory Course

・ロボット機構学（事前履修必須）
・制御工学１（事前履修必須）
・力学１，力学２（事前履修必須）
・力学３

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
1-2

 1自由度系の制御

- 台車の加速度、速度、位置制御
- 軌道計画とフィードフォワード制御
- フィードバック制御の使い方（安定化、補償）

3

マニピュレータの軌道制御1

- オーソドックスな軌道追従制御
- 速度関係式を利用した軌道追従制御
- 冗長自由度とその利用方法
- 「ロボット機構学」講義のおさらい

4-6

多自由度系の力学と制御

- 剛体の運動とマルチボディダイナミクス
- 多関節ロボットの運動方程式
- 状態方程式と安定論

7

理解度確認テスト１

60分間の確認テスト＋30分の講義（事後説明・解説）

8-10

マニピュレータの軌道制御2

- ダイナミクスを利用した関節軌道追従
- ダイナミクスを利用した手先軌道追従
- 重力補償付きPD制御

11

アクチュエータの特性とロボット運動制御

- 電動アクチュエータのモデル
- 産業用ロボットの運動制御

12-14

マニピュレータの力制御

- 力の計測
- 拘束条件付き運動方程式
- 相互作用の記述
- 力制御（とくにインピーダンス制御）
- 移動ロボットへの応用

15

理解度確認テスト２

60分間の確認テスト＋30分の講義（事後説明・解説）

Class Format

対面で実施する。

Recommendations for Private Study

講義は基礎的な内容から発展的な内容に段階的に進むため，授業中に提示する演習問題を中心に，必ず復習を行う必要がある。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 100

到達目標に対応して，授業内の小テストと理解度確認テストを行い、テスト正答率と授業への出席状況によって成績を評価する。なお、状況によっては一部のテストをレポートに変更する場合もある。

Grade Evaluation Method （Note）

Advice to Students on Study and Research Methods

力学1,2，制御工学1 をよく復習してから臨んでもらいたい．
数学は微分方程式と線形代数の知識が必須である．

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
ロボット運動制御 玄相昊

Textbooks （Frequency of Use, Note）

授業中に無償配布します。

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
ロボット制御基礎論 吉川恒夫 コロナ社
ロボットの力学と制御 有本卓 朝倉書店

Reference Books （Frequency of Use, Note）

特になし

Web Pages for Reference

特になし

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Learning Management System （manaba+R）,Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

特になし
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