2021年度 ロボットの制御系設計   Robot Control System Design

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開講元
機械コース
担当教員名
岡田 昌史 
授業形態
講義    (ZOOM)
曜日・時限(講義室)
火5-6  
クラス
-
科目コード
MEC.H531
単位数
1
開講年度
2021年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2021年3月19日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

この講義では,ロボットの制御法について述べる.ロボット制御の基礎はモータの位置,力制御にあり,モータへの目標値の設計に運動学,動力学を用いる.講義内容はモータのPD制御,順/逆運動学,静力学,順/逆動力学,コンプライアンス制御であり,これらについて,数学的,力学的な観点から講義する.

到達目標

この授業により,
(1) 閉ループ系の安定性を補償するPD制御器の設計が可能となる
(2) PD制御アルゴリズムをPCのプログラミングに実装できる
(3) ロボットの手先の所望の動きに対するモータの角度が設計できる
(4) 手先の所望の力を発生するためのモータのトルクが計算できる
(5) コンプライアンス制御系の設計が行える
となる能力が身につく.

キーワード

PD制御,順/逆運動学,静力学,順/逆動力学,コンプライアンス制御

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

この授業は主に講義による.特に,それぞれの講義は前回までの知識が前提となるため,次の授業までによく復習をしておくことを推奨する.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 古典制御理論の基礎とモータの制御 PD制御,最終値定理,ナイキストの安定判別
第2回 モータの制御実装 離散時間システム,擬似微分
第3回 ロボットの運動学 順/逆運動学
第4回 ロボットの静力学 静力学,仮想仕事の原理
第5回 コンプライアンス制御 コンプライアンス楕円体,コンプライアンス制御
第6回 一般化座標とロボットの動力学 ロボットの自由度,一般化座標
第7回 カルマンフィルタ カルマンフィルタ

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

岡田昌史著,「システム制御の基礎と応用 -メカトロニクス系制御のために-」,数理工学社

成績評価の基準及び方法

授業中に連絡する課題の結果を総合的に評価します.

関連する科目

  • MEC.H432 : マルチボディシステム
  • MEC.H434 : 先端アクチュエータ

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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