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書籍詳細

新版    ロボット工学ハンドブック   CD-ROM
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日本ロボット学会 編

発行年月日:2005/06/23 , 判 型: B5,  ページ数:1,154頁

ISBN:978-4-339-04576-5,  定 価:34,560円 (本体32,000円+税)

ロボット工学全般にわたる大系的な最新の知識の提供を目的として,ロボットの基礎理論,要素技術,機構と制御,知能化技術,システム技術,先端的研究,産業用ロボット,新分野への応用について解説した。

【目次】

第1編 基礎
1. ロボットとは

1.1 ロボットという言葉
 1.1.1 ロボットの定義
第1編 基礎
1. ロボットとは

1.1 ロボットという言葉
 1.1.1 ロボットの定義
 1.1.2 論理学的な定義
1.2 ロボットの歴史
1.3 産業用ロボット
 1.3.1 産業用ロボットとは
 1.3.2 産業用ロボットの歴史
1.4 ロボットの構成とその機能
参考文献

2. 数学基礎

2.1 行列論
 2.1.1 行列,行列式と逆行列
 2.1.2 固有値,固有ベクトルと対角化
 2.1.3 複素行列
2.2 ベクトル空間
 2.2.1 ベクトル空間と線形写像
 2.2.2 座標変換
 2.2.3 射影と射影行列
2.3 ベクトル解析
 2.3.1 内積
 2.3.2 外積
 2.3.3 多重積
 2.3.4 ベクトルの種類
2.4 座標変換と同次変換
 2.4.1 同次変換と同次座標
 2.4.2 同次変換行列の構成要素
 2.4.3 座標変換と運動に対する表現
2.5 解析幾何
 2.5.1 基礎
 2.5.2 幾何アルゴリズム
2.6 位相幾何
 2.6.1 多様体
 2.6.2 ロボットの配置空間
 2.6.3 ロボットの経路・速度・距離
2.7 グラフ理論
 2.7.1 グラフとその表現
 2.7.2 木,根つき木,2分木
 2.7.3 グラフとネットワーク
参考文献

3. 力学基礎

3.1 質点の運動
 3.1.1 位置,速度,加速度,軌道
 3.1.2 相対運動
3.2 剛体の運動
 3.2.1 自由度,変位,速度
 3.2.2 平面運動の運動学
3.3 剛体の力学
 3.3.1 静力学
 3.3.2 運動伝達特性
 3.3.3 動力学
 3.3.4 具体例
 3.3.5 解析力学
参考文献

4. 制御基礎

4.1 制御序論
 4.1.1 制御とは
 4.1.2 制御系の構造
 4.1.3 制御系の設計とは
4.2 モデリング
 4.2.1 制御対象
 4.2.2 モデル
 4.2.3 安定論
 4.2.4 考察
4.3 フィードバック制御系の設計
 4.3.1 状態空間法
 4.3.2 伝達関数法
 4.3.3 周波数伝達関数
4.4 制御理論のトピックス
 4.4.1 最適制御(LQ制御,H∞制御)
 4.4.2 適応制御
 4.4.3 学習制御
 4.4.4 その他
参考文献

5. 計算機科学基礎

5.1 アルゴリズムの設計と解析
5.2 計算機アーキテクチャ
 5.2.1 計算機アーキテクチャの定義・分類
 5.2.2 命令セットアーキテクチャ
 5.2.3 ハードウェア構成の定義
 5.2.4 アーキテクチャの決定方法
 5.2.5 組込み用プロセッサアーキテクチャ
5.3 計算機言語
 5.3.1 計算機言語の概要
 5.3.2 ロボットシステムの記述に要求される言語機能
 5.3.3 計算機言語の特性
5.4 実時間処理
 5.4.1 実時間処理の特徴
 5.4.2 時間制約
 5.4.3 時間予測性
 5.4.4 実時間オペレーティングシステム
 5.4.5 分散実時間処理
 5.4.6 実時間システムの構築
5.5 通信
 5.5.1 通信とは
 5.5.2 アナログ信号とディジタル信号
 5.5.3 信号伝送形式
 5.5.4 データ伝送方式
 5.5.5 データ伝送モード
 5.5.6 通信プロトコル
 5.5.7 ロボットシステムにおける通信
参考文献

第2編 要素
1. センサ

1.1 センサの基本動作原理と分類
1.2 内界センサ
 1.2.1 概要
 1.2.2 位置・角度の計測
 1.2.3 速度・角速度の計測
 1.2.4 加速度・角加速度の計測
 1.2.5 姿勢角の計測
 1.2.6 固定座標位置・絶対位置計測
1.3 外界センサ
 1.3.1 視覚センサ
 1.3.2 触覚センサ
 1.3.3 力覚センサ
 1.3.4 近接覚センサ
 1.3.5 距離センサ
 1.3.6 聴覚・味覚・嗅覚センサ
 1.3.7 特殊センサ
参考文献

2. アクチュエータ

2.1 電気アクチュエータの特徴
 2.1.1 ステッピングモータ
 2.1.2 DCサーボモータ
 2.1.3 ACサーボモータ
 2.1.4 DD用モータ
2.2 油圧アクチュエータ
 2.2.1 サーボ弁の構造と特性
 2.2.2 油圧サーボモータとその動特性
 2.2.3 電気・油圧サーボモータ
2.3 空気圧アクチュエータ
 2.3.1 空気圧技術の概要
 2.3.2 空気圧システムの基本構成
 2.3.3 空気圧アクチュエータの種類
 2.3.4 空気圧駆動システムの構成
 2.3.5 空気圧アクチュエータの制御
 2.3.6 空気圧アクチュエータの応用
2.4 特殊アクチュエータ
 2.4.1 ピエゾ素子
 2.4.2 超音波モータ
 2.4.3 形状記憶素子
 2.4.4 ラバーアクチュエータ
 2.4.5 静電アクチュエータ
 2.4.6 水素吸蔵合金アクチュエータ
 2.4.7 磁性流体アクチュエータ
 2.4.8 ER流体
 2.4.9 高分子アクチュエータ
 2.4.10 光アクチュエータ
参考文献

3. 動力源

3.1 据え置きロボットの動力源
 3.1.1 電動ロボット
 3.1.2 油圧駆動ロボット
 3.1.3 空気圧駆動ロボット
3.2 移動ロボットの動力源
 3.2.1 ケーブル方式
 3.2.2 バッテリ方式
 3.2.3 マイクロ波(電磁エネルギー)方式
 3.2.4 エンジン方式
 3.2.5 空気圧方式
3.3 バッテリ(電池)
 3.3.1 化学電池
 3.3.2 太陽電池
3.4 アンプ
 3.4.1 演算増幅器
 3.4.2 パワーアンプ
参考文献
4. 機構

4.1 運動伝達機構
 4.1.1 歯車による伝達
 4.1.2 スクリューナットシステムによる伝達
 4.1.3 ベルト,チェーン,ワイヤによる伝達
 4.1.4 流体による伝達
 4.1.5 レバー,リンク,カムによる伝達
 4.1.6 特殊減速機構
4.2 ジョイント
 4.2.1 回転ジョイント
 4.2.2 直動ジョイント
参考文献

5. 材料

5.1 ロボット用材料
 5.1.1 ロボット本体材料の特性
 5.1.2 構造材料
 5.1.3 軽量材料
 5.1.4 複合材料
 5.1.5 剛性材料
 5.1.6 防振材料
 5.1.7 変形機能材料
 5.1.8 その他の材料
 5.1.9 おわりに
5.2 センサ材料
 5.2.1 金属材料
 5.2.2 半導体材料
 5.2.3 有機材料
 5.2.4 無機材料
 5.3.5 複合材料
参考文献

第3編 ロボットの機構と制御
1. 総論

1.1 ロボットの機構
1.2 ロボットの制御
1.3 今後の方向
参考文献

2. アームの機構と制御

2.1 アームの機構
 2.1.1 アームの基本構造とその種類
 2.1.2 関節の駆動方式
 2.1.3 特殊な関節構造
2.2 アームの運動学
 2.2.1 座標変換の基礎
 2.2.2 順運動学方程式
 2.2.3 ヤコビ行列の計算
 2.2.4 逆運動学の解法
 2.2.5 特異点
 2.2.6 運動表示のその他の手法(リー代数に基づく運動解析)
2.3 アームの力学
 2.3.1 アームの静力学
 2.3.2 運動学と静力学の双対性
 2.3.3 アームの動力学
 2.3.4 動的モデルの基本的な特性
 2.3.5 順動力学問題と効率的な計算
 2.3.6 デカルト空間での動力学モデル
 2.3.7 閉リンク機構の動力学
 2.3.8 手先拘束を受けるロボットアームの動力学
2.4 アームの制御
 2.4.1 運動制御
 2.4.2 力制御
2.5 パラレルメカニズム
 2.5.1 概念
 2.5.2 歴史
 2.5.3 おもな機構
 2.5.4 運動解析
 2.5.5 シリアルメカニズムとの対比
 2.5.6 応用機器
2.6 フレキシブルアーム
 2.6.1 フレキシブルアームの力学
 2.6.2 フレキシブルアームの制御
2.7 制御理論応用
 2.7.1 適応制御
 2.7.2 最適制御
 2.7.3 学習制御
 2.7.4 非線形制御
2.8 アームの機構設計と評価
 2.8.1 記述方針
 2.8.2 設計手順
 2.8.3 1自由度設計
 2.8.4 多自由度での評価
 2.8.5 力学条件以外の設計
 2.8.6 機能評価
 2.8.7 信頼性評価
 2.8.8 新しい設計に向けて
参考文献

3. ハンドの機構と制御

3.1 ハンドの分類
3.2 特殊エンドエフェクタ
3.3 メカニカルハンド
3.4 指と対象物の接触に関する力学・運動学
 3.4.1 接触形態の分類
 3.4.2 対象物の力学・運動学
 3.4.3 指の力学・運動学
 3.4.4 点接触による定式化やすべり・転がり
3.5 把握系の構成と分類
 3.5.1 把握系
 3.5.2 把握系の構成
 3.5.3 把握系における運動拘束
3.6 Form ClosureとForce Closure
 3.6.1 Form Closure
 3.6.2 Force Closure
 3.6.3 受動拘束と能動拘束
3.7 スティフネス制御
 3.7.1 基礎的事項
 3.7.2 把握系への拡張
3.8 動的制御
3.9 安定把握の力学
 3.9.1 把握の安定性に及ぼす摩擦の効果
 3.9.2 摩擦を考慮した2次元安定把握モデル
3.10 機構の設計事例
参考文献

4. 移動機構

4.1 車輪移動機構
 4.1.1 さまざまな車輪移動機構
 4.1.2 車輪移動機構の構成要素
 4.1.3 機構
 4.1.4 運動学
 4.1.5 力学
 4.1.6 動力学
 4.1.7 制御
4.2 クローラ式移動機構
 4.2.1 構造
 4.2.2 基礎
4.3 2脚移動ロボットの機構と制御
 4.3.1 2脚ロボットの機構
 4.3.2 2脚ロボットの力学
 4.3.3 2脚ロボットの制御
4.4 多脚ロボットの機構と制御
 4.4.1 用語
 4.4.2 移動方式の分類
 4.4.3 脚数と移動方式との関連
 4.4.4 設計概念
 4.4.5 脚機構
 4.4.6 脚先機構
 4.4.7 胴体機構
 4.4.8 多脚ロボットの機構と制御安定性
 4.4.9 1脚ロボット
 4.4.10 4脚ロボット
 4.4.11 6脚ロボット
 4.4.12 その他の脚数をもつロボット
 4.4.13 多脚ロボットの不整地適応手段
 4.4.14 制御システム
 4.4.15 多脚ロボットの研究動向と課題
4.5 多様な移動機構
 4.5.1 ハイブリッド式移動機構
 4.5.2 ヘビ(超冗長)
 4.5.3 壁面吸着式移動機構
 4.5.4 ブラキエーションロボット
4.6 水中ロボット
4.7 空中ロボット
 4.7.1 理論
 4.7.2 各種の空中ロボット
参考文献

第4編 知能化技術
1. 視覚情報認識

1.1 ロボットビジョン
 1.1.1 ロボットビジョンの位置づけ
 1.1.2 ロボットビジョンの構成
 1.1.3 ロボットビジョンの機能
1.2 視覚入力装置
 1.2.1 視覚入力装置の構成
 1.2.2 視覚入力の方式
 1.2.3 画素アクセス
 1.2.4 スマートセンサ
 1.2.5 特殊画像
 1.2.6 アーチファクト
1.3 2次元処理
 1.3.1 概要
 1.3.2 画像から画像への変換手法,基本的な前処理
 1.3.3 画像からの特徴抽出,特徴量の計測
1.4 多次元画像処理
 1.4.1 ステレオ視
 1.4.2 距離画像処理
 1.4.3 動画像処理
1.5 能動視覚(アクティブビジョン)
 1.5.1 能動視覚とは
 1.5.2 アクティブビジョンのためのセンサ
 1.5.3 アクティブビジョンのための制御機構
 1.5.4 センサ融合と能動視覚
1.6 リアルタイムビジョン
 1.6.1 リアルタイムビジョンとは
 1.6.2 リアルタイムビジョンの歴史
 1.6.3 リアルタイムビジョンの特徴
 1.6.4 リアルタイムビジョンシステムの構成法
 1.6.5 リアルタイムビジョンの応用
1.7 マシンビジョンの生産技術応用
 1.7.1 多様化するマシンビジョン
 1.7.2 画像処理産業応用・マシンビジョン小史
 1.7.3 脱工場のマシンビジョン
 1.7.4 知的生産システム(IMS)の新マシンビジョン
 1.7.5 むすび
参考文献

2. 音声情報処理

2.1 音声認識
 2.1.1 音声認識装置の分類
 2.1.2 音声認識システムの構成
 2.1.3 音声の特徴抽出
 2.1.4 音響モデル
 2.1.5 言語モデル
 2.1.6 デコーダ
 2.1.7 雑音の除去
 2.1.8 話者適応
 2.1.9 遠隔発話の音声認識
2.2 音声合成
 2.2.1 音声の特徴
 2.2.2 音声信号のモデル化
 2.2.3 音声合成の分類
 2.2.4 TTSの構成要素
 2.2.5 テキスト解析
 2.2.6 韻律生成
 2.2.7 音声合成単位
 2.2.8 音声信号処理
2.3 音声応用システム
 2.3.1 ヒューマンインタフェースを支える音声技術
 2.3.2 音声認識の応用
 2.3.3 汎用マイコン向け音声ミドルウェア
 2.3.4 ネットワーク型応用
 2.3.5 対話ロボットへの応用
参考文献

3. 触覚・力覚認識

3.1 触覚による平面情報認識
 3.1.1 触覚情報処理
 3.1.2 触覚像の幾何学的な性質
 3.1.3 把持物体の断面形状識別
 3.1.4 2次元分布荷重の中心位置検出
3.2 触覚による立体情報認識
 3.2.1 触覚センサによる3次元的触覚像の取得
 3.2.2 局所物体表面の触覚像による識別
3.3 触覚による物性情報認識
 3.3.1 ハプティクス知覚による物性情報認識
 3.3.2 触覚センサによる物性情報認識
3.4 触覚による把握情報認識
3.5 力覚情報認識
 3.5.1 接触情報の計測
 3.5.2 把持物体の位置姿勢推定および形状認識
参考文献

4. センサ高度応用

4.1 センサフュージョン
 4.1.1 センサフュージョンの分類
 4.1.2 用いられるアルゴリズム
 4.1.3 基本的な融合アルゴリズムの定式化
 4.1.4 ロボティクスにおけるセンサフュージョン
4.2 行動理解
 4.2.1 行動理解の概要
 4.2.2 行動理解の研究例
 4.2.3 行動理解のまとめと将来
4.3 視覚フィードバック制御
 4.3.1 階層的制御
 4.3.2 静的視覚フィードバック制御
 4.3.3 動的視覚フィードバック制御
4.4 触覚フィードバック制御
 4.4.1 触覚シーケンス制御
 4.4.2 触覚フィードバック制御
 4.4.3 触覚センサによる器用さの実現
 4.4.4 マルチ触覚センサ制御
4.5 力覚フィードバック制御
 4.5.1 接触点検出アルゴリズム
 4.5.2 対象物形状計測
 4.5.3 考察とまとめ
参考文献

5. プラニング

5.1 記号処理と推論
 5.1.1 人工知能
 5.1.2 問題解決
 5.1.3 フレーム問題
5.2 学習
 5.2.1 学習とは
 5.2.2 教師あり学習
 5.2.3 教師なし学習
 5.2.4 環境が教師となる学習
 5.2.5 模倣学習
5.3 ソフトコンピューティング
 5.3.1 ファジィシステム
 5.3.2 ニューロコンピューティング
 5.3.3 進化的計算
 5.3.4 強化学習
 5.3.5 知能化技術の統融合
5.4 アルゴリズム論的動作計画
 5.4.1 ロボットの動作計画問題
 5.4.2 ロードマップ法
 5.4.3 セル分解法
 5.4.4 困難であることが証明されている問題
 5.4.5 おわりに
5.5 発見的動作計画
 5.5.1 発見的動作計画の基礎
 5.5.2 近似セル分割法(格子法)
 5.5.3 ロードマップ法
 5.5.4 人工ポテンシャル
5.6 作業計画とエラーリカバリ
 5.6.1 作業計画
 5.6.2 作業計画における問題設定のレベル
 5.6.3 SHRDRU
 5.6.4 STRIPS
 5.6.5 組立の木
 5.6.6 AND・ORグラフ
 5.6.7 接触状態グラフ
 5.6.8 エラーリカバリ
 5.6.9 類似度評価に基づくエラーリカバリ
 5.6.10 StateNet
 5.6.11 状態類似度の評価における問題点
参考文献

6. 自律移動

6.1 自己位置認識
 6.1.1 デッドレコニング
 6.1.2 外界観測による自己位置推定
 6.1.3 GPS(人工衛星による測位システム)
 6.1.4 観測誤差の修正
6.2 自律移動環境モデル
 6.2.1 モデル化する環境情報
 6.2.2 環境地図の表現方法
 6.2.3 環境地図の生成
6.3 屋内ナビゲーション
 6.3.1 はじめに
 6.3.2 モデルベーストナビゲーション
 6.3.3 センサベーストナビゲーション
 6.3.4 未知環境探索
 6.3.5 屋内ナビゲーション研究の最近の動向
6.4 屋外ナビゲーション
 6.4.1 屋外ナビゲーションに必要な機能
 6.4.2 地図情報
 6.4.3 安全走行
 6.4.4 屋外ナビゲーションの具体例
6.5 水上ナビゲーション
参考文献

第5編 システム化技術
1. ロボットシステム

1.1 ロボットシステムの構成
 1.1.1 ロボットのシステムの構成
 1.1.2 ロボットのソフトウェアの構成
 1.1.3 システムのキャリブレーション
 1.1.4 通信インタフェース
1.2 作業教示法
 1.2.1 作業教示法の分類
 1.2.2 教示情報の利用法
参考文献

2. モデリングとキャリブレーション

2.1 モデリング
 2.1.1 マニピュレータの運動モデル
 2.1.2 基底パラメータの解析
2.2 キャリブレーション
 2.2.1 機構パラメータのキャリブレーション
 2.2.2 基底パラメータの同定法
参考文献

3. ロボットコントローラ

3.1 コントローラ
 3.1.1 ロボットコントローラの定義
 3.1.2 コントローラの機能と階層化
 3.1.3 産業用ロボットのコントローラ
3.2 ソフトウェアサーボ
 3.2.1 運動系のサーボ制御
 3.2.2 サーボドライバ(アンプ)の活用
3.3 オープンコントローラ
 3.3.1 オープン化の現状
 3.3.2 ロボットの階層化とオープンコントローラ
 3.3.3 オープンインタフェース例
3.4 PCコントローラ
 3.4.1 PCコントローラの構成
 3.4.2 PCコントローラのインタフェース
 3.4.3 PCコントローラロボット
3.5 リモートブレイン
 3.5.1 広義リモートブレインの意義
 3.5.2 リモートブレインの現状
参考文献


4. ロボットプログラミング

4.1 ロボットプログラミングの種類と特徴
 4.1.1 ロボットプログラミング
 4.1.2 ロボット言語の処理の流れ
 4.1.3 ロボット言語の知的処理レベル
4.2 ロボット言語の機能
 4.2.1 ロボット言語によるロボット動作の制御
 4.2.2 ロボット言語の命令セット
 4.2.3 動作用データ構造
 4.2.4 ロボット言語の周辺技術
4.3 教示とプログラミング
 4.3.1 実演教示
 4.3.2 センサフィードバックの教示
 4.3.3 移動ロボットのプログラミング
参考文献

5. シミュレーション

5.1 概説
 5.1.1 シミュレーション技術の役割
 5.1.2 シミュレーション技術の分類
5.2 設計支援用シミュレーション
 5.2.1 運動力学系の運動解析シミュレーション
 5.2.2 制御系のためのシミュレーション
5.3 数式処理とシミュレーション
 5.3.1 ロボット数式処理システムの歴史
 5.3.2 ロボット数式処理システムの課題
 5.3.3 グレブナ基底による逆運動学解法
 5.3.4 ベースパラメータ解析
5.4 モデルとグラフィックス
 5.4.1 3次元形状の表現
 5.4.2 形状処理
 5.4.3 3次元グラフィックス
 5.4.4 形状情報の利用例
5.5 プログラミング支援用シミュレーション
 5.5.1 動作シミュレーション
 5.5.2 センサのシミュレーション
 5.5.3 ソフトウェア総合開発環境
5.6 各種シミュレーションツール
 5.6.1 はじめに
 5.6.2 機構設計支援ツール
 5.6.3 プログラミング支援ツール
 5.6.4 最後に
参考文献

6. 操縦型ロボット

6.1 操縦型ロボットシステムの特徴
 6.1.1 操縦型ロボットとは
 6.1.2 操縦型ロボットの操縦方式
 6.1.3 バイラテラル制御とユニラテラル制御
 6.1.4 遠隔操縦を起源とするロボティクスとバーチャルリアリティ
 6.1.5 操縦型ロボットの進化の方向
6.2 操縦型ロボットの分類
 6.2.1 機械式マスタ・スレーブマニピュレータ
 6.2.2 サーボマニピュレータ
 6.2.3 計算機介在型(異構造型マスタ・スレーブシステム)
 6.2.4 ロボット技術融合型(テレロボティクス)
 6.2.5 ネットワーク時代のテレロボティクス
6.3 操縦型ロボットの制御理論
 6.3.1 マスタ・スレーブシステムのモデリング
 6.3.2 バイラテラル制御と安定性
 6.3.3 時間遅れのある通信環境下でのバイラテラル制御
6.4 遠隔臨場システム
 6.4.1 テレイグジスタンス(テレプレゼンス)
 6.4.2 視覚情報・聴覚情報の3次元提示
 6.4.3 触覚情報の提示
6.5 知的遠隔作業システム
 6.5.1 知的遠隔作業システムの基礎
 6.5.2 知的遠隔作業システムの歴史
 6.5.3 遠隔作業システム知能化の動向
参考文献


7. ヒューマンインタフェース

7.1 ヒューマンロボットインタラクション
 7.1.1 インタラクション方式による分類
 7.1.2 インタフェースの具体例
 7.1.3 インタフェースの構築手法
7.2 バーチャルリアリティとロボット
 7.2.1 バーチャルリアリティ技術動向
 7.2.2 VRモデル介在型遠隔操作システム
 7.2.3 空間共有システム
7.3 マルチモーダルインタフェース
7.4 ジェスチャインタフェース
7.5 ユビキタスオートノミーのインタフェース
 7.5.1 ユビキタスオートノミー
 7.5.2 人の活動認識
 7.5.3 人の活動蓄積
 7.5.4 人の活動の能動的支援
参考文献

8. ロボットと通信システム

8.1 通信インタフェース
8.2 通信方式
 8.2.1 階層構造
 8.2.2 プロトコル
8.3 無線
 8.3.1 IEEE802.11
 8.3.2 Bluetooth
8.4 LAN
8.5 WAN
 8.5.1 ISDN
 8.5.2 フレームリレー
 8.5.3 ATM
 8.5.4 伝送遅延
8.6 インターネット
 8.6.1 WWW
 8.6.2 セキュリティ
 8.6.3 VPN
 8.6.4 QoS
8.7 体内LAN
 8.7.1 目的
 8.7.2 規格
8.8 通信インタフェースのためのシステム記述
 8.8.1 背景
 8.8.2 オープンネットワークインタフェース
参考文献

9. ロボットシステム設計論

9.1 システムアーキテクチャ設計
 9.1.1 はじめに
 9.1.2 ロボットシステムにおける実時間性と応答時間
 9.1.3 ロボットシステムとアーキテクチャ
 9.1.4 集中CPUか分散CPUか
 9.1.5 イベントドリブンなロボットの行動決定のサポート
 9.1.6 イベントドリブン処理と割込み
 9.1.7 開発環境とOS,ソフトウェアのアーキテクチャ実装
 9.1.8 ロボットのためのシステムアーキテクチャの例
9.2 構造設計
 9.2.1 構造材料
 9.2.2 構造設計の基礎
 9.2.3 実際の構造設計
9.3 制御系設計
 9.3.1 集中制御系と分散制御系
 9.3.2 電子機器の構成
 9.3.3 アクチュエータの制御
 9.3.4 実際の制御系設計
9.4 通信・情報処理設計
 9.4.1 通信の果たす役割
 9.4.2 情報交換のモデル
 9.4.3 通信にかかわる問題
 9.4.4 情報処理設計
参考文献

10. 分散システム

10.1 分散型ロボットシステム概論
10.2 構造可変ロボット
10.3 複数ロボットの協調制御
 10.3.1 単一物体のハンドリング
 10.3.2 分散協調制御アルゴリズム
10.4 群ロボットシステム
 10.4.1 群ロボットシステムの定義
 10.4.2 自律分散型群ロボットシステムの分類
 10.4.3 群知能
 10.4.4 創発的協調
 10.4.5 創発的協調の設計可能性
10.5 分散プラニング
 10.5.1 分散プラニング問題の構造
 10.5.2 動作計画技術
 10.5.3 探索・掃引計画技術
 10.5.4 作業計画技術
10.6 分散センシング
 10.6.1 マルチエージェントによる分散センシング
 10.6.2 視覚を用いた分散センシング
 10.6.3 分散視覚の基本問題
 10.6.4 今後の展望
10.7 環境知能化技術
 10.7.1 知的データキャリヤとその応用
 10.7.2 ロボティックルーム:環境型ロボット
 10.7.3 インテリジェントスペース(空間知能化)
10.8 創発ロボティクス
 10.8.1 機能創発とシステム
 10.8.2 創発システム
 10.8.3 創発ロボティクス
参考文献

11. ロボットの信頼性,安全性,保全性,人間共存性

11.1 システムの信頼性の定義と尺度
 11.1.1 信頼性・保全性の定義と尺度
 11.1.2 データと故障解析
 11.1.3 信頼性設計と試験
11.2 ロボットの信頼性
 11.2.1 故障解析と故障対策
 11.2.2 信頼性設計と評価
 11.2.3 産業用ロボットの安全性
11.3 ヒューマン・エラー
 11.3.1 人間の行動モードとその特性
 11.3.2 ヒューマン・エラーの構造
 11.3.3 ヒューマン・エラー対策
11.4 共存システムの安全性
 11.4.1 危険解析とリスク低減手順
 11.4.2 共存作業形態に対する安全の考え方と技術
 11.4.3 協調作業形態に対する安全の考え方と技術
11.5 共存システムによる協調動作・行動
 11.5.1 人間とロボットの協調
 11.5.2 人間の筋骨格運動系の特徴
 11.5.3 手動制御方式
 11.5.4 協調制御方式
11.6 共存システムにおける親和性発現
 11.6.1 親和性発現
 11.6.2 安全と協調のための作業意図推論
参考文献

第6編 次世代基盤技術
1. ヒューマノイドロボット

1.1 ヒューマノイドロボットのハードウェア
1.2 ヒューマノイドロボットの運動制御と動作計画
 1.2.1 歩行パターンジェネレータ,フィードバック制御
 1.2.2 モーションプラニングと全身運動
1.3 ヒューマノイドを用いた作業
 1.3.1 ヒューマノイドアームとハンド
 1.3.2 ヒューマノイドの遠隔操作
1.4 ヒューマノイドをメディアとした認知研究
 1.4.1 ヒューマノイドをメディアとした認知研究の意義
 1.4.2 研究事例の紹介
 1.4.3 認知研究に用いるヒューマノイドに必要とされるハードウェア,ソフトウェア
参考文献

2. マイクロロボティクス

2.1 マイクロアクチュエータ
 2.1.1 圧電アクチュエータ
 2.1.2 静電アクチュエータ
 2.1.3 電磁アクチュエータ
 2.1.4 形状記憶合金アクチュエータ
 2.1.5 超磁歪アクチュエータ
 2.1.6 高分子アクチュエータ
 2.1.7 光アクチュエータ
2.2 マイクロセンサ
 2.2.1 ひずみセンサ
 2.2.2 加速度センサ
 2.2.3 圧力センサ
2.3 マイクロマニピュレーション
 2.3.1 マイクロマニピュレーションの分類
 2.3.2 接触型の操作
 2.3.3 非接触型の操作
2.4 マイクロロボットシステム
 2.4.1 管内走行ロボット
 2.4.2 マイクロ移動ロボット
 2.4.3 医療用マイクロマシン
 2.4.4 マイクロファクトリー
2.5 ナノマニピュレーション
参考文献

3. バイオロボティクス

3.1 義手・義足(四肢の補完)
 3.1.1 義足
 3.1.2 義手
 3.1.3 義足・義手の今後の展望
3.2 人工心臓
 3.2.1 人工心臓の技術動向
 3.2.2 人工心臓の要求性能
 3.2.3 人工心臓のポンプ機構と要素技術
 3.2.4 血液適合性の評価法
 3.2.5 今後の展望
3.3 人工中耳(聴力の補完)
 3.3.1 耳の構造と機能
 3.3.2 難聴の種類
 3.3.3 人工中耳とは
 3.3.4 人工中耳の構造と原理および性能
 3.3.5 安全性
3.4 人工視覚(視覚代行)
 3.4.1 視覚機能の補綴
 3.4.2 視覚代行の原理
 3.4.3 種々の視覚代行器
 3.4.4 視覚代行におけるメカトロニクス
3.5 人工関節
 3.5.1 生物学的条件
 3.5.2 力学的条件
 3.5.3 その他の条件
 3.5.4 人工関節のデザイン
 3.5.5 次世代人工関節
3.6 人工筋肉
 3.6.1 極小化と表面力
 3.6.2 アクトミオシンの運動機能
 3.6.3 マイクロ化に可能性ある新原理
 3.6.4 おわりに
参考文献

第7編 ロボットの製造業への適用
1. インダストリアルエンジニアリング概論

1.1 メソッドエンジニアリング
1.2 人間工学
 1.2.1 人間工学の必要性
 1.2.2 人間工学とは
 1.2.3 人間工学の対象領域
 1.2.4 これからの人間工学
1.3 製造工程の設計
 1.3.1 生産工程と工程設計
 1.3.2 工程設計を取り巻く環境
 1.3.3 工程設計の精度確保
1.4 ファシリティーズデザイン
 1.4.1 ファシリティーズデザインの周辺技術
 1.4.2 レイアウトのタイプ
 1.4.3 施設レイアウトの手法
 1.4.4 SLPの概略
1.5 経済性工学
 1.5.1 損益分岐点分析
 1.5.2 工程設計のための経済的検討
 1.5.3 資金の時間的価値と経済性の評価
1.6 技術者のための定量的方法論
 1.6.1 工程分析
 1.6.2 流れ線図分析
 1.6.3 稼働分析
 1.6.4 動作分析
 1.6.5 複式活動分析
 1.6.6 時間研究
参考文献

2. 製造業におけるロボット応用

2.1 産業用ロボット総論
 2.1.1 産業用ロボットの構成
 2.1.2 産業用ロボットのソフトウェア
2.2 汎用マニピュレータ総論
 2.2.1 産業用ロボットの稼働状況
 2.2.2 産業用ロボットの技術
 2.2.3 ロボットに関連する規格など
2.3 AGV
 2.3.1 FA工場の自動化
 2.3.2 AGVの種類
 2.3.3 誘導方式
 2.3.4 走行方式
 2.3.5 移載方式
 2.3.6 搬送システム
 2.3.7 応用システム
参考文献

3. 各種作業とロボット

3.1 マテリアルハンドリング
 3.1.1 鋳造
 3.1.2 樹脂成形加工
 3.1.3 プレス
 3.1.4 機械加工
3.2 溶接
 3.2.1 アーク溶接
 3.2.2 スポット溶接
 3.2.3 レーザ溶接・切断,レーザ熱加工
 3.2.4 プラズマアーク溶接,プラズマ切断
3.3 塗装
 3.3.1 一般塗装
 3.3.2 シーリング材塗布
3.4 ばり取り
 3.4.1 ばりの存在によるおもなトラブル例
 3.4.2 ばり取りコストを最小にするおもなチェックリスト
 3.4.3 ばり取りシステムに必要な機能と要素技術
3.5 組立て
 3.5.1 一般組立て(自動車部品)
 3.5.2 インサーティング・マウンティング
 3.5.3 ねじ締め
 3.5.4 自動車艤装
 3.5.5 ボンディング
3.6 クリーンルーム
 3.6.1 ウェーハハンドリング
 3.6.2 LCDハンドリング
 3.6.3 クリーンルーム用AGV
3.7 測定・検査・試験
 3.7.1 自動車製造における事例
 3.7.2 電子機器製造における検査ロボットシステム
 3.7.3 油井管継手ねじ検査ロボット
 3.7.4 試薬ライブラリ自動選別システム
3.8 産業用知能ロボット
 3.8.1 産業用知能ロボットの目的・役割
 3.8.2 力センサによる機械部品の組立作業
 3.8.3 視覚センサによる周辺機器の簡略化
 3.8.4 センサによる教示の簡易化
 3.8.5 おわりに
参考文献

4. ロボットと安全

4.1 安全規格・規則
 4.1.1 安全化の基本的考え方
 4.1.2 安全確保の原理とフェールセーフ
4.2 ロボットの安全に関連する法規制
 4.2.1 国際規格
 4.2.2 わが国のロボット関連法規制
4.3 具体的対応方法
 4.3.1 労働安全衛生規則
 4.3.2 防護の具体的方法
 4.3.3 インタロックの二つの方法
4.4 今後の課題

第8編 ロボット応用システム
1. 製造業以外の分野へのロボット応用

1.1 第1次産業
 1.1.1 農業用ロボット
 1.1.2 林業用ロボット
 1.1.3 水産業用ロボット
1.2 建設産業への応用
 1.2.1 建築用ロボット
 1.2.2 土木用ロボット
1.3 第3次産業への応用
 1.3.1 アミューズメント,エンタテイメントロボット
 1.3.2 警備ロボット
 1.3.3 清掃ロボット
 1.3.4 活線作業ロボット
 1.3.5 配管メンテナンスロボット
 1.3.6 ITS
 1.3.7 映画とロボティクス
参考文献

2. 医療用ロボット

2.1 医療用ロボットの応用範囲
2.2 手術支援ロボット
 2.2.1 コンピュータ外科と手術支援ロボット
 2.2.2 手術支援ロボットの例
2.3 福祉用ロボット
2.4 医学教育用ロボット
2.5 医療福祉ロボットの安全性
参考文献

3. 福祉ロボット

3.1 福祉分野の基礎
 3.1.1 用語
 3.1.2 リハビリテーション医学
3.2 福祉機器・ロボット
 3.2.1 分類
 3.2.2 事例
 3.2.3 福祉ロボットの機能と制御
3.3 メンタルコミットメントロボット
参考文献

4. 特殊環境・特殊作業への応用

4.1 災害対応ロボット
 4.1.1 消防ロボット
 4.1.2 災害対応ロボット
 4.1.3 レスキューロボットに関するコンテスト
4.2 極限環境作業ロボット
 4.2.1 極限環境作業
 4.2.2 大プロ・極限作業ロボットプロジェクト
 4.2.3 原子力施設とロボット
4.3 水中・海中ロボット
 4.3.1 海中の特殊性
 4.3.2 海中ロボットの種類と発展
 4.3.3 ROV
 4.3.4 AUV
4.4 宇宙ロボット
 4.4.1 軌道上ロボット
 4.4.2 軌道上ロボットの事例
 4.4.3 惑星ロボット
 4.4.4 惑星ロボットの事例
4.5 地雷探知・除去ロボット
 4.5.1 人道目的と地雷除去
 4.5.2 地雷と除去技術
 4.5.3 地雷探知ロボット
参考文献

5. 研究・教育への応用

5.1 ロボットの研究
5.2 ロボットを使った研究
5.3 学習・訓練へのロボットの利用
 5.3.1 教育訓練
 5.3.2 学習とロボットの製作
5.4 科学技術教育推進
 5.4.1 日本のロボット競技会
 5.4.2 ロボット創造国際競技大会(ロボフェスタ)
5.5 ロボットの研究開発について
参考文献

【受賞】

【おすすめ本】

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。