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学習支援計画書の照会

授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
修学基礎教育課程
人間形成基礎科目
生涯学習
生涯学習特別講義(ロボティクス基礎)(夏期集中講義)
1 G476-01 1期(前学期) 修学規程第4条を参照

担当教員名 研究室 内線電話番号 電子メールID オフィスアワー



授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1. ロボティクス
2. フィードバック制御
3. PID制御
4. リアルタイムOS
5. レゴマインドストーム
・各種センサーの値をフィードバックしてロボットを操作する方法について理解する。
・レゴマインドストームとリアルタイムOSを使用したロボット制御プログラミングについて
理解し、これらを用いて具体的なロボット製作を行える。
・フィードバック制御の基本技術であるPID制御について理解する。

授業の概要および学習上の助言
本科目では、基本的なロボットの制御手法について、実システムのロボットカーを制御対象とし実践的に学ぶ。具体的には、
レゴマインドストームとリアルタイムOSを使ったロボット制御プログラミングについて理解を深め、様々なセンサの値をフィ
ードバックしてロボットを操作する方法を学ぶ。また、PID制御などの制御理論の基礎知識についても学ぶ。
本科目では、レゴマインドストームEV3とリアルタイムOSのTOPPERS/EV3RTを使ってロボット制御の演習を行う。
演習内容は以下の通りである。
 @ロボット制御基本編
  - リアルタイムOSのアプリケーション開発環境の説明
  - LCD、ブザーを使った演習
  - 各種センサー(タッチセンサ、カラーセンサなど)を使った演習
  - モーター、Bluetoothなどを使った演習
  - リアルタイムOSの機能を使ったマルチタスクプログラミング演習
  - 制御理論に基づくロボット制御演習
 Aロボット制御応用編
  - 自由課題:ライントレースカーの製作・プログラミング
※本科目は、教科書の指定はなく、授業で使用する資料は配付する。

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:指定なし
参考書:指定なし
リザーブドブック:指定なし

履修に必要な予備知識や技能
1) 基本的なコンピュータリテラシー(Windowsの操作、テキストエディタの操作など)を修得している。
2) Cプログラミングの基本的な要素(条件分岐、繰り返し、関数など)を理解している。「IoTプログラミング入門」を履修
しているか、履修相当であること。

学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
 
@ H ロボット制御の基本技術であるフィードバック制御、PID制御を理解し、説明できる。
A H レゴマインドストームとリアルタイムOSを使ったロボット制御プログラミングを理解し、基本的なプログラムを作成できる。
B G,H レゴマインドストームとリアルタイムOSを用いた具体的なロボット製作を行える。
C    
D    
E    

達成度評価
指標と評価割合 \ 評価方法 試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 0 70 0 30 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 0 35 0 10 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 0 35 0 15 0 0 0 50
コラボレーションとリーダーシップ 0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 0 5 0 0 0 5
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 0 0

評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 @  
 
A  
B  
C  
D  
E  
小テスト クイズ @
・ロボット制御基本編(第1回〜第5回)の演習で作成した課題プログラムを評価する。
A
B  
C  
D  
E  
レポート @  
 
A  
B  
C  
D  
E  
成果発表(口頭・実技) @
・ロボット制御応用編(第6回〜第7回)の自由課題の成果発表を評価する。
A
B
C  
D  
E  
作品 @  
 
A  
B  
C  
D  
E  
ポートフォリオ @  
 
A  
B  
C  
D  
E  
その他 @  
 
A  
B  
C  
D  
E  

具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
・ロボット制御の基礎について深く理解し、他者にわかりやす
く説明できる。
・レゴマインドストームとリアルタイムOSを使ったロボット制
御について深く理解し、これらを用いて先進的なロボットを製
作できる。
・ロボット制御の基礎について理解している。
・レゴマインドストームとリアルタイムOSを使ったロボット制
御について理解し、これらを用いたロボットを製作できる。

授業明細

回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
第1回
ロボット制御基本編
・レゴマインドストームのRTOS解説(C API解説、ビ
ルド方法解説)
・LCD、ブザーを使うロボット制御プログラミングを
行う。
 
※実務家教員による授業。
講義、演習
サンプルプログラムを参考にして
、課題プログラムを作成し
提出する。
100
第2回
ロボット制御基本編
・タッチセンサ、カラーセンサ、超音波センサ、ジャ
イロセンサを使うロボット制御プログラミングを行う
。
 
※実務家教員による授業。
講義、演習
サンプルプログラムを参考にして
、課題プログラムを作成し
提出する。
100
第3回
ロボット制御基本編
・モータ、Bluetoothなどを使うロボット制御プログ
ラミングを行う。
 
※実務家教員による授業。
講義、演習
サンプルプログラムを参考にして
、課題プログラムを作成し
提出する。
100
第4回
ロボット制御基本編
・リアルタイムOSの機能を使ったマルチタスクプログ
ラミングを行う。
 
※実務家教員による授業。
講義、演習
サンプルプログラムを参考にして
、課題プログラムを作成し
提出する。
100
第5回
ロボット制御基本編
・制御理論(フィードバック制御、PID制御)に基づ
くロボット制御プログラミングを行う。
 
※実務家教員による授業。
講義、演習
サンプルプログラムを参考にして
、課題プログラムを作成し
提出する。
100
第6回
ロボット制御応用編
・自由課題:レゴマインドストームとリアルタイムOS
を用いて、ライントレースカーの製作・プログラミン
グを行う。
 
※実務家教員による授業。
※討論を行う授業。
演習、発表資料作成
自由課題の取組み内容をまとめ、
発表資料のベースとする。
100
第7回
ロボット制御応用編
・自由課題:ライントレースカーの製作・プログラミ
ングの発表を行う。
 
※実務家教員による授業。
※討論を行う授業。
演習、発表資料作成、発表
自由課題の取組み結果を発表資料
にまとめ、発表する。発表資料は
提出する。
100