初年次ゼミ 「モーションコントロール入門---ロボットや車両を上手に動かす科学」の詳細連絡のための掲示板
ガイダンス相当の以前の動画をこちらでご覧ください！ （一部 g.eccアカウントが必要です。
以下は2020年度のアナウンスの内容のため、古い記述ですので無視してください。(2022/01/28)
---What's new?---
20/04/04 講義計画 初版を公開しました。
20/04/05午前にUTAS上に公開の ZOOM講義のためのリンクを変更しましたので、ご覧ください！
20/04/05午前にUTAS上に公開の ZOOM講義のためのリンクを変更しましたので、ご覧ください！
20/04/07 ガイダンスのスライドを追加:
こちらをご覧ください。 （g.eccのアカウント情報必要）
20/04/07 Google classroomに「履修情報共有のための部屋」を設置 Class Code: 3vto6im
こちらをご覧ください。 （g.eccのアカウント情報必要）
20/04/07 Google classroomに「履修情報共有のための部屋」を設置 Class Code: 3vto6im
水曜4限(14:55-16:40) @駒場キャンパス KOMCEE West K201
当面 3週目からのオンライン開講になります。
2020/05/08 GW明けから、ZOOMアクセスのセキュリティを上げ、東大内部のアカウントの所持者のみがアクセスできる設定にしますので、ご注意ください！
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まずは、ご入学おめでとうございます。これからの大学生としての学びの日々が稔り多きものとなることを願っています！古関の自己紹介に替えて、こちらをご覧ください。これからよろしくお願い申し上げます。
本講義は複数の講師陣によるオムニバス講義です。
感染症拡大防止策のため、当面の講義がオンライン化されます。ZOOMでお目にかかりましょう。
準備期間が不足する中、十分な準備ができぬままの初めての試みになります。講義の改善のため、ご意見のフィードバックを歓迎します。「初年次ゼミ モーションコントロール入門 の改善提案」というSubjectで takafumikoseki@ieee.orgまでご意見ください。
2. オンライン講義に臨むための準備について
電気系フリートークや、大学からのオンライン講義対応の情報ですでにインストールなどの準備ができていると思いますが
(1) g.ecc.u-tokyo.ac.jpのアカウントをactivateする。
(2) PC等にビデオ会議ソフト ZOOMをインストールする。
(3) UTASのシラバスの下の方にある欄で、オンライン講義に参加するためのURLを入手しておく。（自分のGoogle keep などに、参加する予定の講義とそのLinkの一覧を作っておくとよい。）
など必要な準備を自分でして、講義に臨んでください。
様々な学修内容に関しての情報共有やレポートの提出には Google Classを用いますのでアクセスしてみてください。
Google classroomのClass Code: 3vto6im
３．講義参加準備についての個人的な参考意見
タブレットやスマホではなくPC環境を整備されることをお薦めします。安価なChromebookや、中古のOSなしのノートPCを通販で買って、UbuntuなどのLinux系OSや ChromeOSのフリー版であるCloudreadyをインストールすれば、3万円前後で学習に十分なPC環境を自前で準備できるでしょう。
すでに携帯電話会社が、大学生の講義聴講のためのデータ通信特別優遇措置を発表していますが、個人的には、できればご自宅や下宿に、有線の光回線の契約をされる方がいいかと思います。
特定の商品をお薦めするつもりは全くないのですが、ご参考情報まで。
Simフリー端末で格安Sim をお使いの方、月々の契約のデータ通信容量を一時的に引き上げるとともに、当座のしのぎには、Amazonなどで「大容量 プリペードsim」などと打って探すと、半年とか1年有効でよさそうなものが見つかります。また、直販サイトでは現在すでに売り切れになってしまっていますが、Calendar sim とかFuji Wifiの Sim にも容量／価格で魅力的なものがあります。Star Wifi (あえて批判的記事を引用)や、運用者が外国であることが気にならなければ CMLinkには契約期間のしばりがないので暫定的環境整備に向いているかもしれません。iVideoなどの台湾系大容量simも比較的手ごろで良いかもしれません。
ただ、すでに「どんなときもWifi」などがおかしくなっているように、LTEの回線での使い放題プランは、今後の講義オンライン化の広がりの中で回線容量のひっ迫が起き、うまくいかなくなる可能性が大きいようにも思います。
４．ZOOM講義参加にあたってのお願い
皆さんご自身のデータ通信料節約と回線資源の有効活用のため、そして講義をできるだけ稔り多いものとするために、聴講の際、以下のことにご留意ください。
(1) 講義入室の際、ご自身の顔を出すためのビデオをオフ、マイクもミュートにしてください。（こちらから顔を出すお願いをした場合、あるいは質問などで発言される際には、ご自身でマイクのアン ミュートをしてください。）
(2) これは正式の講義なので、ZOOMで接続をされる際の表示名は氏名を正しく表示してください。
（ZOOMへの表示名で当方は講義への参加を認識しますので、「正しい氏名」の表示がないために採点上の不利益を生じることがあった場合、それは自己責任とお考えください。）
(3) なかなか音声での質問もしにくいと思いますので、その場合には、ZOOMの文字チャットの機能をご活用ください。また、受信状況や、講義方法についてのご意見も書いてくださること歓迎です。----その場合も、少人数制のゼミ内での正規の情報交換ですのでコメントに実名・学生証番号の情報をつけてご記入ください。学期末の講義アンケートは完全な匿名性を保証する形で行います。一方、教室内の発言は、必ず個人が特定できる形で「自分自身の顔を見せる形で」行ってください。
----本学期の講義予定----
[1] 授業のタイプ 実験データ解析型
[2] 学術分野（大分類/小分類） 工学/ 電気電子工学
キーワード： 物理 力学 運動方程式 微分方程式 動的システム 運動制御 ロボット 車両
[3] 目標、概要
すでに高校の物理で習ってきたように、目の前のものから、天体に至るまで世にあるものは力学に関する物理法則にしたがって動いている。ニュートンにより提唱 された力学の法則は数学的表現では、時間に関する二階の微分方程式の形をとり、ものをうまく動かすために、その微分方程式に基づく「動的な性質」を理解し 取り扱うことが重要になる。ものの「動的な性質」に着目して対象をモデル化し、状態を計測し、リアルタイムに情報を処理して、入力をうまく決め、「思った ように物を動かす」一連の手法を制御という。ここでは、倒立振子という、そのままでは倒れてしまうものを例題に、上手にものを動かすモーションコントロー ル＝運動制御について、グループでの議論、数値計算、実験を通じて学び、数式に基づいて論理的に考えることの大切さを体験することを目的とする。
[4] 授業の方法：
序盤は、高校で学んできた物理や数学の知識をもとに、動的なシステムの理解を深めるための入門的な講義を行う。推薦参考書、webからダウンロードした電 子版のテキストやスライド配布資料などを自習に活用しながら、講師の話を聞き、TAの支援を得て練習問題をやりながら、運動方程式の基本となる微分方程式 の表現や典型的な解法、それらを簡単に扱うためのラプラス変換という演算子法などの実用的に有用な手法を体験する。
中盤には、パーソナル コンピュータを用いて、その上にある「制御系CAD」と呼ばれる計算に便利なアプリケーションを用いて、グループワークを行う。動的システムのモデルを記 述し、時間的な波形や周波数応答などを、実際に自分で数値的に計算し、様々なグラフを描く体験を通じて、動的なシステムの取り扱いや制御器を設計するとい う作業を、数値シミュレーショの中で仮想的に体験し、グループ内での議論や講師、TAとの議論を通じて、制御の面白さを感じながら、序盤で座学を通じて学 んだ物理数学的基礎や動的なシステムの取り扱いの科学に関して、さらに理解を深める。
＜実際に教室での作業が不可能な場合、以下に変更が生じますが....＞
終盤には、グループごとに簡単な運動制御実験の中 で、実際に制御器の設計を実体験し、理論との相違や実世界における設計や計測の難しさを体験する。それらのシミュレーションや実験の結果を比較しながら、 グループの検討の成果を、レポートと発表資料の形にまとめる。最終日に小さな「研究発表」を自分たちで行い、グループ相互の質疑を体験する。
[5] 教科書： なし ただし、参考プリント電子ファイルを本ページから配布
[6] 参考書：
木村英紀: 制御工学の考え方―産業革命は「制御」からはじまった 講談社(ブルーバックス) 新書 2002/12/16
森 政弘, 小川 鉱一: 初めて学ぶ基礎制御工学? 東京電機大学出版局 2001/1
佐藤 和也, 平元 和彦, 平田 研二: はじめての制御工学 講談社 (KS理工学専門書)
遠山 啓 数学入門 上 下 岩波新書 -- この本は理系を志すすべての学生にお奨めです！
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古関研究室の大西助教が3年生の制御工学の講義のために準備した、Matlab入門の資料を後日ここから入手可能にします。
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3年生冬学期の制御CAD演習（2018年度）の資料をご参考までこちらでご覧ください。
[7] ガイダンス 初回講義 （初回から３回目4/24の講義）
[8] 授業計画
(01) 全体ガイダンス（教養学部担当 中止）
代替としての ガイダンス用スライドのファイル
(02) サイエンティック・スキル講習 (教養学部担当 中止／自習)
(03) 4/22 (水) 文献検索実習 ＋「第１回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・ TA坂井）
制御工学入門：
講義：「ダイナミック」に考えることの重要さ！
制御工学とは？ 運動制御は我々の生活にどのように役立っているか？ 制御の難しさと面白さ この授業の進め方
講義： 工学への数学応用は「思考の節約＝手抜き法」である！
PC演習： Google, OPACなどを用いた検索方法、
クラウドへのファイルの保管、 オンラインofficeの使い方
Libreofficeを用いた文書の取りまとめ
(04) 4/29 （水） 「第2回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井）
スライドを用いた自己紹介：短いプレゼンテーション演習
(05) 5/13 (水) 「第3回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井） 講義： 賢い手抜き法I： 運動方程式と運動の軌跡： 線形微分方程式の解法
サンプルファイルをこちらでご覧ください！
Please access sample codes here.
(06) 5/20 （水） 「第4回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井）
講義と演習： 賢い手抜き法II:
Octave演習続き: 運動方程式の記述を状態変数法に変換し、数値計算で運動軌跡を計算する方法
(07) 5/27 （水） 「第5回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井）
演習： 賢い手抜き法 III：
信号の流れを図で表現する方法
振動（ばね）と減衰（ダンパ）の数学表現---複雑な現象を身近にある簡単なモデルにあてはめて考える手抜き法
複雑な現象を身近にある簡単なモデルにあてはめて考える計算法
演習： 二次系の応答計算
(08) 6/03 （水） 「第6回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井）
＋実験教材配布??
----以下は昨年度のＨＰのコピーに準拠 今後の情勢で適宜修正----
(09) 6/10 （水） 「第7回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井）
(10) 6/17 (水) 「第8回目 モーションコントロール入門」
(11) 6/24 （水） 「第9回目 モーションコントロール入門」（担当教員 堀・TA 坂井）
特別講義：電気自動車制御技術の研究について
特別講義：電気自動車制御技術の研究について
(12) 7/01 （水） 「第10回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井）
(13) 7/18（水） 「第11回目 モーションコントロール入門」 （担当教員 古関・TA 坂井）グループ成果発表と討論
