ロボット工学演習｜シラバス情報

授業コード

510090

オムニバス

○

科目名

ロボット工学演習

科目名（英語）

Robotics practice

配当学年

1年

単位数

2.00単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

木曜1限、木曜2限

対象学科

先_ロボ

コース

科目区分

専門科目

必選の別

必修科目

担当者

宮川　豊美、中里　裕一、滝田　謙介、山縣　広和

教室

8号館

実務家教員担当授業

担当教員の宮川は、ロボット・メカトロニクスの機構設計に係わる研究開発等の実務経験がある。その経験を活かし、ロボットの機構設計等の実例を授業で扱っている。
担当教員の滝田は、様々な電子回路に関する研究開発等の実務経験がある。その経験を活かし、ロボットの電装系に関して実践的なテーマや実例を授業で扱っている。

授業の目的と進め方

実際のロボットに触れて動作や組立を行うことで、ロボットの全体像とその仕組みを学び、ロボットに必要な要素に関する基礎知識およびロボットを設計・制御するためにどのようなことを身につけていればよいかについての整理ができるようになる。また、４つの実験を行うことで、実験の構想、計画、検証の手順とその考え方を体得することで、課題の特定およびその解決に向けた手法の一部がわかるようになる。

達成目標１

ロボットキットを用いて自走するロボットを制御するためのプログラミングが作成できる。【50%】

達成目標２

ヒューマノイドロボットの基本的な動作のプログラミングができる。【25%】

達成目標３

アナログ・デジタル回路の基礎について説明ができる．【25%】

達成目標４

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

実験ガイダンス、班分け作業（担当者全員）

【復習】自分の班・実験場所について配付された資料をよく読み理解しておくこと。（１時間）

第２回

LEGOロボットによる自走ロボットの開発（１）課題１に対する機構設計（担当：宮川・山縣）

【予習】指定されたソフトウェアをインストールし使い方を学んでおく。また課題に適した機構の案を複数考えておく。（1時間）
【復習】LEGOロボットを用いて機構の案を作成・実験し、それぞれの長所・短所を把握する。その結果から課題をクリアできる機構を提案する。(4時間）

第３回

LEGOロボットによる自走ロボットの開発（２）課題１に対するプログラム作成（担当：宮川・山縣）

【予習】課題に対応するためのロボットの運動計画と制御アルゴリズムを作成する。(1時間）
【復習】運動計画・制御アルゴリズムの問題把握・修正案の提案・修正・実験のサイクルを繰り返し、制御プログラムの完成度を上げる。(4時間）

第４回

LEGOロボットによる自走ロボットの開発（３）課題１の競技会（担当：宮川・山縣）

【予習】課題の競技会に向けロボットの機構・プログラムの完成度を上げる。(2時間）
【復習】競技会の結果に対して、良かった点・悪かった点を把握・整理し、自分の興味のある技術・自分に不足している技術を把握する。(2時間）

第５回

LEGOロボットによる自走ロボットの開発（４）課題２のロボットのプラン作成（担当：宮川・山縣）

【予習】課題２のロボットのプランを考える。(2時間）
【復習】動作確認を繰り返し実行し、課題を抽出し改善策を検討する。(2時間）

第６回

LEGOロボットによる自走ロボットの開発（５）課題２のロボットの動作検証（担当：宮川・山縣）

【予習】課題２のロボットのプランの改良を考える。(2時間）
【復習】動作確認を繰り返し実行し、完成度を向上させる。(2時間）　

第７回

LEGOロボットによる自走ロボットの開発（６）課題２の競技会（担当：宮川・山縣）

予習】課題２の競技会に向けロボットの機構およびプログラムの完成度を上げる。(2時間）
【復習】競技会の結果に対して、良かった点・悪かった点を把握・整理し、自分の興味のある技術・自分に不足している技術を把握する。(2時間）　

第８回

ヒューマノイドロボット実験（１）ヒューマノイドの機構と設計、その制御手法（担当：中里）

【予習】自分の班・実験場所について配付された資料をよく読み理解しておくこと。(１時間）
【復習】授業内容を再度確認し、理解の足りなかった点を確認すること。(１時間)　

第９回

ヒューマノイドロボット実験（２）ヒューマノイドのプログラミング技法（担当：中里）

【予習】指定されたソフトウェアをインストールし、使い方を学んでおくこと。(２時間)
【復習】課題に対する調査や学習を行い、レポートをまとめ完成させること。（2時間）

第10回

ヒューマノイドロボット実験（３）ヒューマノイドに関する報告書の作成（担当：中里）

【予習】２週間に亘った実験を振り返り、理解できていない箇所は配布プリント等をよく読み、理解しておくこと。(２時間)
【復習】報告書をまとめ完成させること。指示があった場合は、それに従い修正・加筆し完成度を高めること。（4時間）

第11回

アナログ・デジタル回路の基礎（１）基板作成（担当：滝田）

【予習】A/Dコンバータ・D/Aコンバータの仕組み，アナログ増幅器，論理回路についてトランジスタ技術などの技術誌を読み理解しておくこと。(1時間)
【復習】この回の作成手順、アナログ<->デジタルの変換の仕組みについて文章にしてまとめておくこと。(1時間)　　

第12回

アナログ・デジタル回路の基礎（２）D/A変換・A/D変換等の実験（担当：滝田）

【予習】2進数と10進数の関係について、配布プリントをよく読み理解する。(1時間)
【復習】この回の分を含めたレポートをまとめること。(1時間)　　

第13回

アナログ・デジタル回路の基礎（３）実験レポートの作成（担当：滝田）

【予習】アナログ・デジタル回路の実験レポートを完成させておくこと。(1時間)
指摘された修正箇所を直すだけでなく、その指摘を生かしてレポートの完成度を上げること。
【復習】次の実験テーマについてのテキストをよく読んでおくこと。(1時間)　　　

第14回

講評（担当者全員）、ロボットの全体構成と要素技術のまとめ（担当：宮川）

【予習】これまで配付された資料の見直し、理解度を高めておくこと。（１時間）
【復習】実習を通じて得た知識と足りないと認識した知識をそれぞれ整理し、足りたい知識を身につける計画を立案する。（１時間）

課題等に対するフィードバック

【宮川】提出された実験レポートに大幅な修正箇所がある場合は、再提出の指示を行う。
【中里】レポートは採点し、修正コメントを付して、サポータルを通じて返却する。及第点に達するまで繰り返す。
【滝田】サポータルを通じて提出された実験データ・レポートに大幅な修正箇所がある場合は、再提出の指示を行う。

評価方法と基準

全ての実験に出席し、提出を求められた全項目についてレポート等を提出することにより合格（C評価以上）となる。３つの実験評価の平均が合格点(60点)以上であっても、１つの実験の評価に不合格(60点未満)があれば不合格となる。

テキスト

実験テーマ毎のプリントを適宜配付する。
実験資料はポータル等にアップする。

参考図書

特になし

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

ロボットの設計開発に必要な基礎的な知識や技術を修得する。また、課題の特定およびその解決方法の提案の初期段階を体得する．

履修登録前の準備

受講するにあたっての予備知識は必要としないが、身近にあるメカトロニクスや実用化されているロボットについて調べること。