2019年度 ロボットの力学と制御   Robot Dynamics and Control

文字サイズ 

アップデートお知らせメールへ登録 お気に入り講義リストに追加
開講元
機械系
担当教員名
岡田 昌史  小俣 透 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
木5-8(S222)  
クラス
-
科目コード
MEC.I333
単位数
2
開講年度
2019年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2019年3月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
アクセスランキング

講義の概要とねらい

本授業では現代制御理論とロボットの制御に関して講義する.まず,線形システムを対象とし,状態空間での表現を用いて,その表し方,解析,制御系の設計について述べる.次に,非線形システムとしてロボットを対象とし,その制御法について述べる.

到達目標

本講義により,
(1) 現代制御論に関して
(a) 線形システムを状態方程式で表すことができるようになる
(b) システムの可制御性,可観測性を調べることができる
(c) 極配置,最適レギュレータ,オブザーバを用いて制御系が設計できる
(2) ロボットの制御に関して
(a) 運動学,静力学の解が求められる
(b) 運動方程式が求められる
(c) コンプライアンス制御系が設計できる

キーワード

現代制御論,運動学,静力学,動力学

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - - -

授業の進め方

本授業は講義を中心として行う.それぞれの授業において,前回までの知識が前提となるため,次の授業までに十分な復習をしておくことが望ましい.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 運動方程式と状態方程式 線形システムを状態方程式で表すことができる
第2回 伝達関数と状態方程式 伝達関数から状態方程式を求められる.また,状態方程式から伝達関数が求められる
第3回 状態方程式の安定性 状態遷移行列の固有値からシステムの安定性が導ける
第4回 システムの結合,最小実現 伝達関数から最小実現を求められる
第5回 可制御性と可観測性 状態方程式から可制御性,可観測性を調べられる
第6回 状態フィードバック,極配置 極配置によって状態フィードバックが設計できる
第7回 最適制御 最適レギュレータによって静的制御系が設計できる
第8回 オブザーバ,カルマンフィルタ オブザーバで状態推定ができる
第9回 ロボットの運動学と座標変換 ロボットの運動学が理解できる
第10回 オイラー角,姿勢の表し方 オイラー角を用いて姿勢があらわせる
第11回 逆運動学解析,ニュートンラプソン法 ニュートンラプソン法を用いて逆運動学の解が得られる
第12回 ロボットの静力学・仮想仕事の原理 仮想仕事の原理に基づいて静力学の解が得られる
第13回 ロボットの順動力学/逆動力学 運動方程式から順/逆動力学の解が得られる
第14回 非線形系の線形化手法 テイラー展開を利用して非線形系が線形化できる,フィードバック線形化ができる
第15回 コンプライアンス制御・インピーダンス制御 コンプライアンス制御系,インピーダンス制御系が設計できる

教科書

特になし

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の基準及び方法

最終試験によって評価する

関連する科目

  • MEC.I312 : モデリングと制御
  • MEC.I211 : ロボット機構学
  • MEC.I332 : メカトロニクス演習

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

「MEC.I312 モデリングと制御」および「MEC.I211 ロボット機構学」を履修していること,または,相当する知識を有すること.

このページのトップへ