理工学部Faculty of Science and Engineering
HUI200XD(人間情報学 / Human informatics 200)ロボットプログラミングProgramming in robotics
鄧 明聡Mingcong DENG
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2022 |
授業コードClass code | H5519 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期授業/Spring |
曜日・時限Day/Period | 火5/Tue.5 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
配当年次Grade | |
単位数Credit(s) | |
備考(履修条件等)Notes | |
他学部公開科目Open Program | |
他学部公開(履修条件等)Open Program (Notes) | |
グローバル・オープン科目Global Open Program | |
成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
成績優秀者の他学部科目履修(履修条件等)Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
SDGsCPSDGs CP | |
アーバンデザインCPUrban Design CP | |
ダイバーシティCPDiversity CP | |
未来教室CPLearning for the Future CP | |
カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
千代田コンソ単位互換提供(他大学向け)Chiyoda Campus Consortium | |
カテゴリー<理工学部>Category |
電気電子工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
The main objective is to study robot programing by using MATLAB/Simulink.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的(何を学ぶか)Outline and objectives
・ロボットプログラミングに必要な基礎数学の習得。
・MATLABによるプログラミング基礎の習得。
・ロボットプログラミングの基礎の習得。
到達目標Goal
本講義では,MATLAB,Simulinkなどを用いて2輪, 4輪型移動ロボットのためのステアリング制御法とシミュレーションプログラミングに関する技術の基本を理解する事を目標とする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか(該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連)Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)(学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. )
ロボットを適応的に制御するためには,画像処理やセンサ信号処理、シミュレーション,制御系設計など高度な計算が必要となる。本講義では,2次元空間における移動ロボットを想定したシミュレータを作成し,センサ、アクチュエータのシミュレータの作成を通じてロボットのためのプログラミング基礎を勉強する。演習には,MATLAB,Simulinkなどを用いて,これらの計算を行うためのプログラムの構築とその検証方法について解説する。「授業開始日」は4月27日となる。
課題等の提出・フィードバックは「学習支援システム」を通じて行う.
アクティブラーニング(グループディスカッション、ディベート等)の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク(学外での実習等)の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching:対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]:ロボットシミュレーションとMATLAB
ロボットシミュレーションの概要とMATLABの概論
2[オンライン/online]:ロボットプログラミング言語としてのMATLAB その1
MATLABコマンドの使い方
3[オンライン/online]:ロボットプログラミング言語としてのMATLAB その2
MATLABによるプログラミング
4[オンライン/online]:ロボットプログラミング言語としてのSimulink
Simulinkの簡単な使い方
5[オンライン/online]:ビジュアライゼーションのための座標表現
MATLABを用いたデータ可視化のための座標表現
6[オンライン/online]:移動ロボットにおける座標変換 その1
ローカル座標系と,グローバル座標系の関連
7[オンライン/online]:移動ロボットにおける座標変換 その2
ローカル座標系と,グローバル座標系の関連とそのプログラミング
8[オンライン/online]:座標変換と回転行列 その1
回転行列を使ったローカル座標系からグローバル座標系への変換
9[対面/face to face]:座標変換と回転行列 その2
回転行列を使ったグローバル座標系からローカル座標系への変換
10[対面/face to face]:2車輪型移動ロボットのシミュレーションプログラミング その1
2車輪型移動ロボットのためのステアリング制御法とシミュレーションプログラミング その1
11[対面/face to face]:2車輪型移動ロボットのシミュレーションプログラミング その2
2車輪型移動ロボットのためのステアリング制御法とシミュレーションプログラミング その2
12[対面/face to face]:4車輪型移動ロボットのシミュレーションプログラミング その1
4車輪型移動ロボットのためのステアリング制御法とシミュレーションプログラミング その1
13[対面/face to face]:4車輪型移動ロボットのシミュレーションプログラミング その2
4車輪型移動ロボットのためのステアリング制御法とシミュレーションプログラミング その2
14[対面/face to face]:Simulinkによる移動ロボットの実装, 移動ロボットシミュレーションコンテスト
Simulinkによる実装と比較, 作成した移動ロボットによるコンテスト
授業時間外の学習(準備学習・復習・宿題等)Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】線形代数,行列をよく使うので事前に勉強すること。
また,前回の授業時間での演習問題を復習しておくこと。
テキスト(教科書)Textbooks
MATLABによるシステムプログラミング コロナ社, 鄧明聡, 姜長安, 脇谷伸著
(2021年1月30日 初版第2刷)
参考書References
ロボットモデリング オーム社,小林一行著
MATLABハンドブック第三版 秀和システム,小林一行著
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法:授業内に行う演習(40%)と期末試験(60%)により総合的に評価する。
評価基準:本科目において設定した達成目標を60%以上達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
質問は、主として,授業中および授業終了後に適宜受け付ける。授業に出席して,自ら問題意識をもって積極的に討論等に参加することを希望する。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
PC使用。
その他の重要事項Others
特になし。