腕型ロボット(2)

実際にマニピュレータを動かそうと思ったら、計算が大変だよって話。

マニピュレータを動かすには、まず関節のモーターを動かします。
関節を目的の角度にするんです。
･･･これだけのことでも苦労しているのは置いておいて。

関節の角度が全部決まれば、手先の位置が決まります。
これは結構簡単で、高校生でもすいすい解くことでしょう。

このように関節の角度から手先の位置を求める問題を「運動学」と言います。

逆に手先の位置から関節の角度を求めることを「逆運動学」と言います。
実際手先の位置を制御しようと思ったら解くべきは逆運動学で、しかもこちらが大変です。

たとえば、このように解が複数出てくることです。
「手先をここにしよう」と決めても、関節の角度は一意に決まらない。
だから、どちらの解が有利かってことを考えなければなりません。

マニピュレータには、「特異姿勢」というものがあります。
うっかり特異姿勢になってしまったら、もう動けないんです。
そして、その特異姿勢からの遠さを「可操作性」と言います。

可操作性を保ちながら、最適な解を数値計算により求めて、関節を動かしていく･･･。
結構大変そうです。