クモ型ロボットにおける逆运动学计算
- 2. ? クモ型の多脚ロボットを作りたい！ ? 地形や目標物を捉えて動かしたい！ ? 工大祭でちびっ子たちを泣かせたい！ ? サーボ提供：中野博文さん ?30個も提供して頂きました！！ (?? ?) ????!
- 5. ? 一般的なホビーロボット ? モーション ：角度決め打ち ? フレームレート ：低 ? 外界のフィードバック ：ない場合がほとんど →複雑な動きをさせようとすると…
- 6. ? どうせなら ? モーション ：自動生成 ? フレームレート ：高 ? 外界のフィードバック ：モーション自動生成なので可 →楽しい！！?(‘ω’? )三?(‘ω’)?三(?‘ω’)?
- 7. ? でも制御用のプログラムも… →楽しい！！?( ???? )三?(???)?三(????)? ことになってしまう ? 複雑なシステムを構築する際の考え方 ? 分散システム （システムを並列化） (??ω?｀)(??ω?｀) ? サブシステム （システムを入れ子状化）(??(??ω?｀)?｀) 双方を利用して，処理を分散?コンポーネント化
- 8. ? 分散システム メイン 演算システム 脚システム センサシステム 脚システム サーボ サーボセンサ
- 10. ? 順運動学（Forward Kinematics） ? 機構のパラメータと関節角度 →手先座標?姿勢の挙動を計算 ? 解析的に解が必ず一意に求まる
- 11. ? 逆運動学（Inverse Kinematics） ? 機構のパラメータと手先座標?姿勢 →関節角度の挙動を計算 ? 解析的に解が一意に求まるとは限らない
- 12. A. 自由度のせいです．
- 13. ? 機構が複雑になると計算式も複雑化 →最適化手法を用いて数値的に解こう ? 最急降下法 ? Newton-Raphson法 ? Levenberg-Marquardt法 ? Particle IK ? CCD IK など… ? 計算が直感的で簡単な 最急降下法 を採用
- 14. ?
- 15. ? 最急降下法（Steepest Descent Method） として値を更新 ? 要するに，各関節角度に対する手先座標の感 度を用いて，目標座標に近づけるように値を更 新
- 17. ? 言語はC++ ? 表示はOpenGL（GLUT使用） ? 行列演算にはEigenを使用 → 逆運動学計算ルーチンは まるごとマイコンに移植可能！！ ? 実機で動かすと壊れそうで怖い
- 18. ? 実際に実機に適用 動画
- 19. ? サーボのコマンド送信にかかる時間が長い ? 低フレームレート ? 逆運動学計算が高負荷 ? 大量の浮動小数点数演算，逆行列の計算 など… ? （実は）収束が遅い ? Newton-Raphson法やLevenberg-Marquardt法を 利用することで高速化
- 20. ? 逆運動学の解を数値的に求めた ? シミュレータと実機で検証した ? サーボの通信性能がネック → 分散システムへ