2025年度後期ヒト型ロボット歩行制御実習

曜日・時限	火曜日３時限,火曜日４時限,火曜日５時限	期別	後期	週時間数	6
ナンバリング	FL331402
開講学科等	医療福祉工学部-医療福祉工学科医療健康科学部-医療科学科
教員名	藤川　智彦藤川　智彦職務履歴 https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e8%97%a4%e5%b7%9d%e3%80%80%e6%99%ba%e5%bd%a6 教員情報データベースに遷移します、平松　幹雄平松　幹雄職務履歴

目的

この実習は技術者の基礎となるものづくりの体験および習得を目指す実習である．ここでは，マイコンによるモータ制御技術を理解することを目的とする．各自の考えたアルゴリズムにより，ヒト型ロボット創造製作実習(3L前期)で製作した二足歩行ロボットを歩行させることを目標としている．この実習ではマイコンを制御するためにC言語を用い，二足歩行ロボットを動かす応用プログラムを作成できるようにしている．これにより，ロボットの運動制御の基本を習得し，ヒトの運動を再現することの難しさだけでなく，ヒトの運動制御の素晴らしさを理解する．

授業計画

授業回	形式	学修内容	学修課題
1	AC	ガイダンス	事前学修	シラバスを確認し，評価方法および必要物品を準備すること(1時間)
1	AC	ガイダンス	事後学修	マイコンについて確認すること(1時間)
2	AC	C言語の演習1：C言語の基礎演習１	事前学修	二進数とビット操作およびC言語の入出力関数の復習をおこなうこと(2時間)
2	AC	C言語の演習1：C言語の基礎演習１	事後学修	C言語の基礎的なプログラミングの復習をおこない，課題演習(●)をおこなうこと(2時間)
3	AC	C言語の演習2：C言語の基礎演習２	事前学修	C言語の繰返しや条件分岐，配列などをの復習をおこなうこと(2時間)
3	AC	C言語の演習2：C言語の基礎演習２	事後学修	C言語の基礎的なプログラミングの復習をおこない，課題演習(○)をおこなうこと(3時間)
4	AC	C言語の演習3：関数の例題	事前学修	例題解説集の関数を予習しておくこと(2時間)
4	AC	C言語の演習3：関数の例題	事後学修	授業内容(関数)の例題を解き，課題演習(●)をおこなうこと(3時間)
5	AC	C言語の演習4：関数の演習	事前学修	例題解説集の関数の演習課題を予習しておくこと(2時間)
5	AC	C言語の演習4：関数の演習	事後学修	関数の課題演習を解き，次の課題演習(○)をおこなうこと(4時間)
6	AC	C言語の演習5：ポインタの例題	事前学修	例題解説集のポインタを予習しておくこと(2時間)
6	AC	C言語の演習5：ポインタの例題	事後学修	授業内容(ポインタ)の例題を解き，課題演習(●)をおこなうこと(3時間)
7	AC	C言語の演習6：ポインタの演習	事前学修	例題解説集のポインタの演習課題を予習しておくこと(2時間)
7	AC	C言語の演習6：ポインタの演習	事後学修	ポインタの課題演習を解き，次の課題演習(○)をおこなうこと(4時間)
8	CE	マイコンの基本的な制御1：LED点灯回路を用いた点灯制御	事前学修	ビット操作によるプログラミングを確認すること(1時間)
8	CE	マイコンの基本的な制御1：LED点灯回路を用いた点灯制御	事後学修	マイコンによる入出力制御プログラムを確認すること(1時間)
9	CE	マイコンの基本的な制御2：LED点灯回路を用いたbit操作による点灯制御	事前学修	PWM信号について調べること(1時間)
9	CE	マイコンの基本的な制御2：LED点灯回路を用いたbit操作による点灯制御	事後学修	マイコンによる入出力制御プログラムを確認すること(1時間)
10	EF	マイコンの基本的な制御3：ロボットに使用しているサーボモータの角度制御	事前学修	オシロスコープの使用方法を確認すること(1時間)
10	EF	マイコンの基本的な制御3：ロボットに使用しているサーボモータの角度制御	事後学修	マイコンによる入出力制御プログラムを確認すること(1時間)
11	EF	ロボット歩行制御1：二足歩行ロボットによる下肢の屈伸動作の再現	事前学修	安定姿勢となる動作条件を整理すること(1時間)
11	EF	ロボット歩行制御1：二足歩行ロボットによる下肢の屈伸動作の再現	事後学修	ロボットの姿勢条件とPWM信号の関係を把握すること(1時間)
12	EF	ロボット歩行制御2：二足歩行ロボットによる片脚立ちおよび荷重移動	事前学修	安定姿勢となる動作条件を整理すること(1時間)
12	EF	ロボット歩行制御2：二足歩行ロボットによる片脚立ちおよび荷重移動	事後学修	ロボットの姿勢条件とPWM信号の関係を把握すること(1時間)
13	EF	ロボット歩行制御3：二足歩行ロボットによる歩行動作の再現	事前学修	姿勢条件と動作プログラムを確認すること(1時間)
13	EF	ロボット歩行制御3：二足歩行ロボットによる歩行動作の再現	事後学修	ロボットの姿勢条件とPWM信号の関係を把握すること(1時間)

授業形式記号

A:一斉授業（通常の講義）
B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
C:体験、実験、実習、演習など

D:調査分析、解析など
E:ものづくり、作品制作
F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）

G:プレゼンテーション
H:地域・企業　連携型学習
I:その他

到達目標

・C言語の基本が理解できる．
・入出力制御の基本が理解できる．
・ロボット制御（PWM制御によるサーボモータ20個の角度制御）が体験できる．

評価方法と評価観点

評価方法	配点合計	知識・理解力	応用力	コミュニケーション力	態度・志向性	創造力	合計
定期試験またはレポート試験							0%
小テスト、小論文							0%
グループワーク	10%				50%	50%	100%
プレゼンテーション							0%
レポート、宿題	50%	60%	30%		10%		100%
授業での姿勢（ノート、質疑など）							0%
作品、パフォーマンス（実技、実演）							0%
その他1(具体的に：マイコンによる制御実習:::::	40%	60%	30%		10%		100%
その他2(具体的に：							0%
	100%	54%	27%	0%	14%	5%	100%

教科書・参考書

教科書：特になし．製作上に必要なテキストは配布する．
参考書：はじめてのロボット創造設計(著者：米田完，坪内孝司，大隅久．出版社：講談社)．

オフィスアワー

火曜日(授業日)18:20-20:00(於5105)．なお，会議や出張などで不在の場合がある．また，事前にメールで日時を調整することも可能である．

その他

プログラミング応用実習2の単位を取得していない場合はこの実習を履修できないため，履修を希望する学生は，前期中にプログラミング応用実習を履修し，その単位を取得すること．その後，後期の履修登録で，この授業を履修すること．
ヒト型ロボット創造製作実習とヒト型ロボット歩行制御実習は片方のみの履修だとものづくりの技術修得が完成しないため，必ず両方を受講すること．なお，ヒト型ロボット歩行制御実習のみの受講に関して，特別な理由がある場合は各自で担当者に連絡すること．
PCを持参すること．PCを持っていない学生は初回授業でその旨を申告すること．
提出された演習などは採点後，返却するので，各自で受け取ること．

実務経験のある教員による授業科目

商品生産時に発生した機械トラブルに対処する際のリレーシーケンス制御の知識，生産ラインに使用する機械発注時におけるメーカーとの仕様打ち合わせで必要となる機構面での制御及びソフト面での制御などの知識を活かした教育をおこなう．

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