Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
34174:Exercises in Robot Design (5B) 2024 Spring Thu1-2 College　of　Science　and　Engineering TIAN YANG 2

Campus

BKC

Class Venue

Prism33

Language

日本語

Course Outline and Method

　本授業では，ロボットの機構・構造解析と制御系解析に基づくロボットの設計を，各受講生が高機能な工学系ソフトウエアを用いながら行う．まず，MATLAB・SimulinkとSolidEdge（三次元CAD，構造解析機能あり）を用いて，高速1自由度ロボットの設計のための機構・構造解析を行う．その後，MATLABを用いて高速1自由度ロボットの設計のための制御系解析を行う．また，授業の後半では，MATLAB・SimulinkとSolidEdgeを用いて，多自由度ロボットの設計を行う．

Student Attainment Objectives

・ロボット機構の機構解析手法と構造解析手法を修得すること．
・ロボット制御のシミュレーション手法を修得すること．
・解析手法に基づくロボット設計を通して，その上流工程を実施できる能力を修得すること．

Recommended Preparatory Course

　本演習では，機構解析，構造解析および制御系解析に基づくロボットの設計を行うため，関連する専門科目として，CAD演習，ロボット機構学，制御工学Ⅰ，機械製図学，力学Ⅰ，力学Ⅱ，材料力学Ⅰなどを履修しておくことが望ましい．

Course Schedule

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

ガイダンス：対面形式で実施

概要説明（ロボット設計演習のねらいと演習課題の概要），
使用ソフト（SolidEdge、MATLABなど）の説明

2

高速1自由度ロボットの設計：機構・構造解析(１)

解析に基づくリンク形状の設計

3

高速1自由度ロボットの設計：機構・構造解析(２)

解析に基づくリンク形状の設計

4

高速1自由度ロボットの設計：機構・構造解析(３)

解析に基づくリンク形状の設計

5

高速1自由度ロボットの設計：機構・構造解析(４)

機構・構造解析レポート提出（次の授業日の前日の23:59まで）
機構・構造解析レポートの内容の確認

6

高速1自由度ロボットの設計：制御系解析(１)

制御系解析(モデル化誤差がない場合)

7

高速1自由度ロボットの設計：制御系解析(２)

制御系解析（モデル化誤差がない場合）

8

高速1自由度ロボットの設計：制御系解析(３)

制御系解析（モデル化誤差がなある場合）

9

高速1自由度ロボットの設計：制御系解析(４)

制御系解析レポートの提出（次の授業日の前日の23:59まで）
制御系解析レポートの内容の確認

10

多⾃由度ロボットの設計(1)

多自由度ロボットの設計課題の説明
多自由度ロボットの設計目的の設定と関節構造の検討
多自由度ロボットの動作イメージの検討

11

多自由度ロボットの設計(２)

多自由度ロボットの関節とリンクの設計
多自由度ロボットの機構解析と構造解析

12

多自由度ロボットの設計(３)

多自由度ロボットの制御系設計
多自由度ロボットの制御シミュレーション

13

多自由度ロボットの設計(４)

多⾃由度ロボットの機構・構造解析と制御系解析

14

多自由度ロボットの設計(５)

多⾃由度ロボットの設計レポートの内容の確認

15

多自由度ロボット設計プレゼンテーション

多⾃由度ロボットの設計のレポート提出（提出物はパワーポイント形式のスライド．
提出期日は前日の23:59まで）とプレゼンテーション

Class Format

全て対面授業にて実施する

Recommendations for Private Study

　ロボットの機構解析，構造解析，制御系解析，およびロボットの設計に関わる専門科目を復習すること．また，関連する技術トピックスについて積極的に学習すること．

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

　授業で出題されたレポートおよびスライドを提出すること．その際，課題とその結果，および結果の正当性や妥当性の検証などを，論文形式でわかりやすく記すこと．課題を実施する際に，自身のアイデアに積極的に取り組み，それを盛り込んだ優秀なレポートやスライドに対しては大きく加点し，提出/再提出遅れは減点する．
　原則として全授業に出席すること．

Grade Evaluation Method （Note）

次の⼆つが単位取得のための必要条件となる．
・授業の2/3以上に出席すること
・高速1自由度ロボットの設計の「レポート」と多自由度ロボットの設計の「スライド」が受理されること（提出するだけでなく，受理されることが必要．正当な理由なく提出/再提出が⼤幅に遅れた場合は受理しない）

Advice to Students on Study and Research Methods

　ロボットの機構・構造解析と制御系解析に基づいてロボットを設計することは，次世代ロボットの研究開発に不可⽋なロボット設計の上流⼯程を体験することである．このような能⼒は⾼度化した産業界が熱望する重要なスキルなので，ぜひ積極的に取り組んでほしい．

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
ロボット機構学 永井 清、⼟橋 宏規 共著 コロナ社 978-4339045192
ロボット制御基礎論 吉川恒夫 コロナ社 978-4339041309
材料力学 日本機械学会 日本機械学会 978-4888981583
演習材料力学 日本機械学会 日本機械学会 978-4888981989

Textbooks （Frequency of Use, Note）

　課題の遂行に応じて適宜，三次元CAD，機構解析，構造解析，ロボットの運動制御に関連する論文や書籍，HPなどを参考にすること．

Reference Books

Reference Books （Frequency of Use, Note）

参考書は，授業に関連した発展的トピックスの説明のため，数回程度利用します．上記の参考書のほか，課題の遂行に応じて適宜，三次元CAD，機構解析，構造解析，ロボットの運動制御に関連する論文や書籍，HPなどを参考にすること．

Web Pages for Reference

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

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

Other Comments

対面での受講が困難な場合、Windowsパソコンの所有が必要となるので，事前に準備することが望ましい．
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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/