実世界指向システム Real-world Oriented Systems レポート課題筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 1 レポート課題の概要 • 次の中から，1つを選択する． (1) マニピュレータの設計と制御 (2) 実世界指向システム(ロボット，インタフェイス及びその周辺技術等)に関する論文の精読/理解/要約 (3) ロボットのプログラミング等実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 2 締め切り • 2016年1月14日(木) 17時 (課題(3)を除く) <提出方法> • 電子メールで提出 • 宛先: [email protected] • 件名: ros2015_学籍番号 • 例: ros2014_99999999 • 実世界指向システム注意: 全て半角英数字のみ!! 筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 3 (1) マニピュレータの設計,制御 <1/3> • マニピュレータを設計しよう. ✦ 関節の種類,数注) 設計するモデルは，マニピュレータである必要はありません．関節を有する(リンクとジョイントで構成される)モデルであれ ✦ リンクの長さば，何でもOKです．自分の好きなモデルを考えて下さい．注2) 複雑なモデルであれば，<1/3>∼<3/3>の全てを満たすのは難 ✦ 手先の自由度しいかもしれません．その場合には，適当に省略しても構いません．ただし，何が難しいのかは，明らかにして下さい． • 稼働範囲を描画しよう. ✦ お絵書きソフトを使用し,2 3面図で描画 ✦ 寸法を要所々々に記入 • Denavit-Hartenberg表記法によりリンク座標系を設定しよう. ✦ 変動値 : 関節変位(角度や長さ) ✦ 固定値 : リンク長さ,記号で表記実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 4 (1) マニピュレータの設計,制御 <2/3> • 順運動学により関節変位ベクトルから手先位置姿勢を決めよう. ✦ 手先位置姿勢の6自由度全てを算出 ✦ 変数は記号,固定値は数値を使用 ‣ ‣ ただし,変数に数値を代入し,手先位置姿勢を数値として何例か算出 (順運動学が正しいか,確認するため) • 逆運動学により手先位置(姿勢)から関節変位ベクトルを決めよう. ✦ 関節数により,手先位置姿勢6自由度全てを指定できる訳ではない ✦ 変数は記号,固定値は数値を使用 ‣ ‣ ✦ ただし,変数に数値を代入し,手先位置姿勢を数値として何例か算出 (順運動学が正しいか,確認するため) また逆運動学の解を順運動学に適用し,正しいか否かを判別するのも良い実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 5 (1) マニピュレータの設計,制御 <3/3> • ヤコビ行列を算出しよう. ✦ 特異姿勢の有無をチェック ✦ 特異姿勢が有れば,実用性に支障が無いかチェック ‣ 問題が有れば,設計を修正 • その他 ✦ レポートは,専門家でなくても読んで理解できるように記述 ‣ 文章,数式,図を駆使し,説明すること ✦ 数値計算にはプログラミングを活用 ‣ 数式処理にはMathematica,数値演算にはMatlabやプログラミング言語 ✦ レポートにプログラムリストを添付 (必要があれば) 実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 6 (2) 実世界指向システムに関する論文の精読 • • 最新(ここ数年)の論文(6ページ以上)を精読，理解し，要約する． • 英語論文も歓迎します．また論文の入手先は，p.9に一例として示した参考文献からでも，それ以外の論文集でも，インターネットからでも構わない．ただし，インターネットで入手した論文については，論文誌に正式に掲載されたものに限定し，その出典は明らかにすること．実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 7 (3) ロボットのプログラミング • • • 〆切はp.3とは異なる．本課題の〆切は後日相談の上，決める．課題内容の詳細も教員と相談の上，決めることとする．本課題を選択するものは2015年12月25日(金)までに必ず三河まで電子メールで連絡を取ること．事前に口頭で三河に申し出た方も，間違い防止のため，電子メールで再度連絡をお願いします． • 三河のE-mail: [email protected] 実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 8 参考文献論文 (学会誌，論文誌，学術講演会予稿集等) 日本ロボット学会ヒューマンインタフェイス学会日本バーチャルリアリティ学会電子情報通信学会計測自動制御学会日本機械学会日本人工知能学会日本知能情報ファジィ学会 IEEE Robotics and Automations IEEE Systems, Man, and Cybernetics ACM SIGGRAPH (シーグラフ) 等々実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 9 質問等 [email protected] までお願いします．実世界指向システム筑波大学情報学群情報メディア創成学類三河正彦 10