【第01回】　ロボットとは

第1回目はロボット工学の紹介を兼ねて，最新の自律移動ロボット技術に関して解説しました．それらの技術にはどんな種類があるのか，将来何に役立つのか，などについて，ビデオを交えて解説しました．

 

【第02回】　２自由度マニピュレータ（１）

マニピュレータについて，簡単な２自由度マニピュレータを例にとって説明しました．また，簡単な運動学（forward kinematics, inverse kinematics）について解説しました．また，座標系と座標変換の簡単な数学についても講義しました．

【第1回資料配付 】

【演習課題】　2自由度マニピュレータの逆キネマティクス

２自由度マニピュレータのforward kinematicsが計算できるExcelシートがあります．

1. このシートを用いて，様々な関節角度を入力してみて，マトリクス・ベクトルの変化と，マニピュレータの動作についてよく観察しなさい．
2. このシートに手を加えて，inverse kinematicsが計算できるようにしなさい．すなわち，手先の座標を入力すると関節角度が計算され，その様子がグラフに表示されるようにしなさい．

完成したエクセルシートを，Oh!-meijiシステムを使ってロボット工学の第2回宛に提出しなさい．提出期限：10/5（日）　23:55まで．

• 順運動学のエクセルシートはOh-o! Meijiからダウンロードできます．
• 質問に来てくれた一部の人に，「ヤコビアンを使ってみたら？」という様なアドバイスをしました．もちろんそれでも良いのですが，この問題は解析的に解けるので，解析的に解いた上でエクセルシートを作った方が簡単だと思います．

【第03回】　２自由度マニピュレータ（２）

２自由度マニピュレータを例に取り，同次変換行列を用いた姿勢の計算について解説します．またヤコビ行列についても講義します．

 

【第04回】　２自由度マニピュレータ（３）

慣性モーメントの基礎，マニピュレータの運動方程式（ニュートン・オイラーの式，ラグランジュの式）について説明します．また，マニピュレータの制御の準備として，制御の為のセンサ，アクチュエータとインタフェースについて説明します．

 

【第05回】　マニピュレータの制御

古典制御についてのごく簡単なおさらいをします．その後，マニピュレータの制御の考え方について説明し，制御の実際について紹介します．

 

【第06回】　センシング

ロボットによく用いられる種々のセンサを紹介して，その動作原理について説明します．

 

【第07回】　移動メカニズム

車輪による移動，脚による移動メカニズム

 

【第08回】　移動のための計測

位置の計測，デッドレコニングについて説明します．

 

【第09回】　移動のための制御

ロボットの誘導．目標座標，目標方位やトラッキングラインが与えられているときのロボットの誘導方法について解説しました．これで皆さんはロボットを自在に動かせるようになります！

 

【第10回】　環境認識

触覚，視覚情報処理

 

【第11回】　画像処理

画像の微分，テンプレートマッチング，ステレオビジョン

 

【第12回】　ロボットの知能化（１）

経路計画法，コンフィギュレーション空間，グラフ，ノードとアーク

【第13回】　ロボットの知能化（２）

経路計画法２．A*アルゴリズム：最短経路探索法

 

【第14回】　ロボットの知能化（３）　まとめ

学習，ニューラルネット，GA． 特にPDP型ニューラルネットについて，順方向計算，誤差逆伝播法による学習計算法などを紹介します．

 

【試験】

※資料等の持ち込みはなしです．電卓も使いません．

内容は，講義に出てきた中でも，特に基礎的なものを対象とします．例えば座標系，移動，マニピュレータの基礎と制御などです．しっかり勉強してきてください．