Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
33047:[2025 Spring]Exercises in Robot Design (5A) 2025 Spring Wed1-2 College　of　Science　and　Engineering ODA KENGO、NAGAI KIYOSHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Prism32

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Solid Edge(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Solid Edge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　永井　清

ガイダンス︓対面形式で実施（追加案内がある場合はmanaba+Rにて周知する）
⾼速1⾃由度ロボットの設計︓機構・構造解析(1)

概要説明（授業のねらいと課題の概要，Solid EdgeとMATLABの説明）
解析に基づくリンク形状の設計

2　永井　清

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

3　永井　清

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

4　永井　清

⾼速1⾃由度ロボットの設計︓機構・構造解析(4)

解析に基づくリンク形状の設計
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（次の授業日以降）

5　永井　清

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)

6　織田健吾

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)

7 　永井　清

⾼速1⾃由度ロボットの設計︓制御系解析(3)

制御系解析(モデル化誤差がある場合)

8　永井　清

⾼速1⾃由度ロボットの設計︓制御系解析(4)

制御系解析(モデル化が誤差ある場合)
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（次の授業日以降）

9　永井　清

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

10　永井　清

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

11　永井　清

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

12　永井　清

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

13　永井　清

多⾃由度ロボットの設計(5)

多⾃由度ロボットの機構・構造解析と制御系解析
多⾃由度ロボットの設計のスライド提出（提出物はパワーポイント形式のスライド．提出期日は次の授業日の前日の23:59まで）

14　永井　清

多自由度ロボットの設計のプレゼンテーション

多⾃由度ロボットの設計レポートの内容の確認
優秀設計者による多自由度ロボットの設計のプレゼンテーション

Class Format

　全14回を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

　出席状況を評価する．原則として全授業に出席すること．
　「機構・構造解析レポート」，「制御系解析レポート」，および「多⾃由度ロボットの設計スライド」を評価する．レポートは，課題と解析結果，および結果の正当性と妥当性の検証などを論⽂形式でわかりやすく記すこと．スライドは，行った設計と解析，運動制御の結果がわかりやすく説明できるものとすること．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は⼤きく加点し，提出/再提出遅れは減点する．

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「機構・構造解析レポート」と「制御系解析レポート」，および「多⾃由度ロボットの設計スライド」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）．

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(改訂版) 永井 清，土橋 宏規 コロナ社 978-4339045093

Textbooks （Frequency of Use, Note）

　教科書は，機構解析やDH記法の適用，多自由度ロボットの設計など、ロボット機構学を必要とする際に随時利用する．

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 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

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，数回程度利用する．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）,Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

　授業時間外に演習を行うには，WindowsPCと本授業で使用するソフトウェアが必要となる．授業開始後速やかに準備することが望ましい．
【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/