知能化モビリティⅢ ｜シラバス情報

授業コード

510249

オムニバス

科目名

知能化モビリティⅢ

科目名（英語）

Intelligent Mobile Robotics III

配当学年

2年

単位数

1.00単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

集中講義

対象学科

基_機械

コース

科目区分

カレッジマイスタープログラム

必選の別

選択科目

担当者

石川　貴一朗、小﨑　美勇

教室

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

「知能モビリティ」は、屋内・屋外を自律移動するモビリティシステムの企画・設計・製作・実験を一貫して行うことで、従来の機械工学の範囲に留まらない分野横断的な専門知識を習得することを目的とする。「知能化モビリティII」から続く本科目では、実際の自律移動システムを設計製作することで、機械加工、電装系艤装、プログラミング技術の基礎を修得することを目的とする。

達成目標１

ROSについて説明することができる。(10％)

達成目標２

既存のROSパッケージを用いてロボットを動かすことができる。(20％)

達成目標３

実験の危険性を理解し、危険予測・説明することができる。(40％)

達成目標４

実験計画を立て、説明することができる。(30％)

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

○

ディベート

グループワーク

○

プレゼンテーション

○

実習

○

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

ガイダンス・外装の設計

「知能化モビリティII」で製作した台車を確認し、が外装案を描いておくこと。(1時間)
つくばチャレンジのロボットの安全基準を再度確認し、外装に問題がないか細部までチェックすること。(1時間)

第２回

外装の加工・組立

外装の加工手順を確認しておくこと。(1時間)
外装を取り付けがたつき、干渉がないかチェックすること。特にセンサに干渉していないかチェックし必要に応じて修正しておくこと。(2時間)　

第３回

ロボットの安全チェック
非常停止スイッチの位置、高温部の露出の有無、巻き込みの危険性の確認など

つくばチャレンジの安全基準を確認しておくこと。(1時間)
指摘された問題個所をまとめ修正しておくこと(2時間)

第４回

各部の動作試験
電源、スイッチ類、モータ、センサ

動作試験の手順を確認しておくこと。(1時間)
問題箇所を確認し修正しておくこと。(1時間)

第５回

Ubuntu、ROSのインストール

OSについて勉強しておくこと。(1時間)
Linuxの使い方、コマンドを勉強しておくこと(3時間)

第６回

ROSチュートリアルの実施

Linuxの使い方、C言語のコンパイル方法、プログラムの実行方法を確認しておくこと。(2時間)
ROSチュートリアルをすべて実施し、ROSの使い方をよく確認しておくこと。(3時間)

第７回

既存のROSパッケージによるシステム構築

必要なROSパッケージについてまとめておくこと。(2時間)
それぞれのパッケージの依存関係を整理しておくこと。(2時間)

第８回

ROSを使ったロボットの動作試験

ROSの使い方、動作試験の手順について確認し、起こりうる事態を危険予測しておくこと。(2時間)
動作試験の結果をまとめ、課題点を洗い出しておくこと(2時間)

第９回

SLAMによる三次元地図作成

SLAMについて調べておくこと。(3時間)
作成した三次元地図について、CloudCompareを用いて破綻がないかチェックしておくこと。(2時間)

第10回

スキャンマッチングによる自己位置推定の実験

三次元地図に破綻があればCloudCompareを使って修正しておくこと。(3時間)
自己位置推定が失敗した場所の三次元地図を見直し修正しておくこと。(3時間)

第11回

ティーチングプレイバック方式による
ロボットの経路設定
通過点や停止位置などを設定する

経路計画の手法について調査しておくこと。(2時間)
経路を三次元地図上に表示し、経路が建物などと干渉しないことを確認しておくこと。必要に応じて修正しておくこと。(2時間)

第12回

自律移動の実験

実験手順をチーム内で相互に確認し、危険予測をしておくこと。(2時間)
実験結果についてまとめ、改善点を挙げること。(2時間)

第13回

障害物回避実験

実験手順を確認し、非常停止の条件、安全管理者の配置についてチームで入念に確認しておくこと。(2時間)
実験結果についてまとめ、必要に応じてパラメータ調整しておくこと。(2時間)

第14回

実験計画の発表と総合実験

総合実験の計画を立て、手順を確認しておくこと。また安全管理者の配置・役割についても確認しておくこと(2時間)
実験結果をまとめ、資料としてまとめておくこと。(3時間)

課題等に対するフィードバック

取り組みにおける進捗状況や課題について個別の講評し、より良い方向へと進められるよう、不足している点や改善すべき点などを具体的にアドバイスする。　

評価方法と基準

平常点(30％)、発表内容(40％)、製作物(30％)で評価する。60％以上を合格とする。　

テキスト

-

参考図書

【ISBN978-4-06-528956-3】ROS2とPythonで作って学ぶＡＩロボット入門　

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

本科目は自律移動ロボットを実際に動かし、各システムの動作を実際に体験することで、システムへの理解、実験方法への理解を深める。本科目に続く「知能化モビリティIV」で実施する実フィールドにおける実験のための下準備としての科目である。

履修登録前の準備

知能化モビリティIIで実施した内容を整理し、目標を定めておくこと。