Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32288:Exercises in Robot Design (5A) 2023 Spring Wed1-2 College　of　Science　and　Engineering TIAN YANG、NAGAI KIYOSHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Prism32

Language

Japanese

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

ガイダンス︓Web形式で実施
Web講義のアクセス先は後⽇manaba+Rにて周知する．

※授業スケジュールは，BCPレベル1～2を想定して記載しています．
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（Solid Edge、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 田先生代講

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(モデル化が誤差ある場合)

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

BCP停止の場合は、BCPレベル0～2の記載どおりに授業が行われます。
During the suspension period of BCP, classes will be as described in BCP levels 0-2.

【BCPレベル1~2の場合 / In the case of BCP level 1-2】
・第1回をWeb授業とする．基本的に対⾯授業とするが，第2回〜第15回と合わせて，1/2を超えない範囲でWeb授業とする．
・事情により、対⾯での出席ができない学⽣がいる場合には、Zoomによる同時配信を⾏う（Zoomを介して演習を⾏う場合には，SolidEdge学⽣エディションやMATLABのインストールが必要となりますが，詳細は第１回講義にて説明します）．
・授業関連データを，manaba+R(と必要な場合はOne Drive)に掲載し、manaba+Rを通じて案内する．

【BCPレベル3~4の場合 / In the case of BCP level 3-4】
・全15回オンライン授業とする．Zoomを利用しリアルタイム配信を行う．

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

Textbooks （Frequency of Use, Note）

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
ロボット機構学 永井 清、土橋 宏規 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

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）,Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

対面での受講が困難な場合、Windows系PC及び使用シフトの所有が必要となるため、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/