バイオロボティクス
 Biorobotics
 担当教員:井上 健司(INOUE Kenji)
 担当教員の所属:工学部・機械システム工学科
 開講学年:3年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:機械システム工学科  科目区分:専門科目・選択科目 
【授業の目的】
バイロボティクスとは、人間や生物の構造や機能を工学的な視点で解析し、ロボットに活かす学問である。この授業では人間の腕を模したロボットアームの動力学と制御や、脚ロボット、ヒューマノイドロボット、パワーアシストシステムなどについて理解を深めることを目的とする。

【授業の到達目標】
(1)ロボットアームの運動方程式が導出できる[DP4]。【知識・理解】
(2)ロボットアームの位置制御について説明できる[DP4]。【知識・理解】
(3)ロボットアームの力制御について説明できる[DP4]。【知識・理解】
(4)多脚ロボットの機構と制御について説明できる[DP4]。【知識・理解】
(5)人間の運動機能について説明できる[DP4]。【知識・理解】

【授業概要(キーワード)】
ロボットアーム、多脚ロボット、ヒューマノイドロボット、パワーアシストシステム

【科目の位置付け】
工学部機械システム工学科の学習・到達目標(C)実践的機械工学を養成する科目である。

【授業計画】
・授業の方法
教科書、プリント、パワーポイント、板書を用いて講義する。演習問題を解いて理解を深めてもらう。
・日程
第1週 ロボットアームの運動学
第2週 ロボットアームのヤコビ行列
第3週 運動方程式の導出方法
第4週 ニュートンオイラー法によるロボットアームの動力学
第5週 ラグランジュ法によるロボットアームの動力学
第6週 ロボットアームの位置制御(1)
第7週 ロボットアームの位置制御(2)
第8週 ロボットアームの力制御
第9週 中間試験とまとめ
第10週 多脚ロボットの構造
第11週 多脚ロボットの制御
第12週 ヒューマノイドロボット
第13週 人間の運動機能
第14週 パワーアシストシステム
第15週 期末試験とまとめ

【学習の方法】
・受講のあり方
ノートをしっかりとること。わからないことがあったら、積極的に質問すること。演習問題は自分で考えて解くこと。
・授業時間外学習へのアドバイス
教科書およびノートを読み返して理解する。講義でやった演習問題を復習する。

【成績の評価】
・基準
ロボットアームの運動方程式を導出できること、ロボットアームの制御について説明できること、多脚ロボットや人間の運動機能について説明できることを合格基準とする。
・方法
中間試験(50点)と期末試験(50点)の合計100点で成績評価を行い、60点以上を合格とする。

【テキスト・参考書】
教科書:吉川恒夫著「ロボット制御基礎論」(コロナ社)である.

【その他】
・学生へのメッセージ
バイオロボティクスは、人間・生物と機械・ロボットの双方に関連した分野なので、広い視野を持ってほしい。講義に出席して順に理解していくことが大切である。演習問題を解くことで理解が深まるので、授業時間外の学習を忘れないようにすること。
・オフィス・アワー
井上教授室(8号館4階8-417号室)月曜日16:00~17:00

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