| 授業のねらい |
ロボット工学は力学、制御工学、情報工学、及びそれらの基礎となる数学等の境界科学として発展しており、産業用ロボットに続いて知能ロボットの実現が期待されている。本授業科目ではロボット工学のうち、ロボットシステムを構成する運動機能、感覚機能、及び動作計画機能について学ぶ。
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| 授業の目標 |
１．ロボットの運動機能の基礎となる仮想的マニピュレータの運動学、動力学、制御、軌道計画について理解する。
２．ロボットのの感覚機能のうち、ロボットビジョンによる対象物体の認識に注目し、その基礎となるディジタル画像処理、距離画像計測等について理解する。
３．ロボットに所定の動作や作業をさせるのに必要なロボット言語のうち、AL言語に限定して、位置・姿勢の記述、動作の指示、センシングとそれに基づく制御の指示等ができるようにする。
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| 授業計画 |
第1週 ロボットの運動の計画と制御の基礎（１）
仮想的マニピュレータの運動学、逆運動学
第2週 ロボットの運動の計画と制御の基礎（２）
仮想的マニピュレータの動力学、逆動力学
第3週 ロボットの運動の計画と制御の基礎（３）
仮想的マニピュレータの軌道制御
第4週 ロボットの運動の計画と制御の基礎（４）
関節空間における軌道計画、直角座標空間における軌道計画
第5週 ロボットの運動の計画と制御の基礎（５）
位置制御、力制御、ハイブリット制御
第6週 ロボットのためのディジタル画像処理（１）
画像のフーリエ変換、符号化による画像の圧縮
第7週 ロボットのためのディジタル画像処理（２）
しきい値処理による領域分割
第7週 ロボットのためのディジタル画像処理（３）
エッジ処理とエッジ検出
第8週 ロボットビジョン（１） 形状に関する特徴抽出
第9週 ロボットビジョン（２） 距離情報に基づくロボットビジョン
第10週 ロボットビジョン（３） 対象物の記述：一般化円筒による
表現、木構造による表現、ソリッドモデルによる表現
第11週 ロボットビジョン（４）線画の解釈、
モデル規範ビジョンシステム
第12週 ロボット言語（１） ロボット言語の分類と特徴
第13週 ロボット言語（２） ALによる対象物体の記述
第14週 ロボット言語（３） ALによる組立て作業動作の記述
第15週 ロボット言語（４） ALによるセンシングと制御の記述 |
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| 教科書及び教材 |
資料集：ロボットシステム
補足資料：資料集に所載のコンテンツを補足する追加的資料
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| 参考書 |
・長谷川健介監訳：ロボットモーションＩ（序論編、軌道計画編）
CBS出版、1985年
・長田正：基礎ロボット工学（知能情報編）、昭晃堂
・江尻正員・大田友一・池内克史：マシンビジョン、昭晃堂、1990年
・B.K.P.Horn著、NTTヒューマンインターフェイス研究所訳：
ロボットビジョン（機械は世界をどう視るか）、朝倉書店、1993年
・K.S.Fu， R.C.Gonzalez， C.S.G.Lee:
Robotics -Control， Sensing， Vision and Intelligence，
McGRAW-HILL， 1987
・S.ムシュタバ・R.ゴールドマン著、金山裕・坪内孝司訳：
ロボット言語AL、総研出版、1984年
・本田庸悟：ロボット工学の基礎、昭晃堂、2003年
・白井良明編著：ロボット工学、オーム社、1999年 |
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| 成績評価方法 |
| 授業の内容に即した演習（50%)と定期試験（50％）の成績を総合して評価する。 |
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| 履修条件等 |
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| 教員からのメッセージ |
| 産業用ロボットや知能ロボットは単体であっても機械システム、電気電子システム、及び情報システムの技術的集成となっています。またその基礎には力学や数学がフレームワークを与えています。これらの要素的な学問分野のうち、情報工学がどうのような位置を占めまた役割を果たすかに注目してほしい。 |
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| その他 |
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