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たまにロボットを考えるブログ・・・。
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必ずしも、研究室のセンセとやってることが同じではないです。

というか違います。


だからその違うことに関して、時間やら労力やらを割くこともあるわけです。でもそれが必ずしも、骨折り損のくたびれもうけというわけではないはずです。何かしら役に立つはず!!!



というような考えもいいかもしれません。ですが、僕の信条はすべてのことは関連していて、その関連性を理解することでさらに、ある事柄についての理解が増す。と思っているので、骨折り損のくたびれもうけというのは、何らかの事実を明らかに自分のものにするためのひとつの経路です。
その関連性というのは、それぞれが同じ土俵の上であったり、さまざまなものの距離感が均等であるかのようなものではないです。網戸のようなつながり、ではなく、木の根の様なつながりであると考えています。なので、距離感に関してはさまざま・・・いつ明らかに関連性が見えるのかは不毛なこともあるかもしれないと思っています。たとえば、友人Aは100年ぐらい祖先をもどれば、おじさんおばさんぐらいの関係かもしれない、はたまた友人Bは1万年ぐらい祖先を戻れば、夫婦ぐらいかもしれない。というように、どのくらいはなれた関係性なのかに関しては、言及する必要はないです。

なーんてな。



今日は4本足脚車輪と戯れました。片足サーボモータが2軸、付け根のほうから、ヨー、ロールというかんじ。
で、まああんまりよろしくないクロール歩容(?名前以外よく知らない)を実践しました。
動画とかはあげていいのかわからないので割愛です(おそらくなんら問題ない・・・見られるの恥ずかしい・・・わけではない)。



で、如何に滑らかに動いている様にサーボモータを動かすのか?

以前このブログでも紹介したように、cosを指令値に掛け合わせ。というものをやりました。
この方法がいいのやらどうなのやら。

■仮説1、よりそのロボットのダイナミクスにおいて矛盾のない指令を与えることが良い。

つまり、腕を振り回すにも、慣性モーメントと重力と間接摩擦とアクチュエータ出力をかんがえてダイナミクスを考えるのが理想・・・でもそれは難しい。
でも、少なくとも動きは線形ではない・・・。ゆっくり始まり、スーッと速めに行って、ゆっくり止まる。というような、現在角度から、目標角度になるべきのはずである。
当然、力を受けてから位置の変化がそれに追随するためには2次も遅れるのだから当然と思われる。

なので、1から100まで行くのに、単位時間当たりの位置の変化は「10ずつ」よりも、「1、2、4、・・・・96、98、99」みたいなかんじのほうがいいはずである。

そこで、ぼくはとりあえずcosを持ち出したのである。
いわゆる、動力学で最初に習う「単振動」というやつによれば、運動は振幅の大きさと、振動数で議論できるはずである。PID制御などもこのような考えがあったに違いないと思っている。


ちなみに、cosを実装したときは、「半周期で0から1になるようなテーブル」をcosで用意した。後は、「目標値ー現在値」に順々に掛け合わせた、値を単位時間当たりに目標角度として指令した。


なるほど、これなら滑らかになる。と思う。
しかし、
■仮説2、ロボット全体に発生する不自然な振動は、急速な加速度の変化である。

とすると、cosでは良くない。
単振動を思い出してみると、まず質点を自然長さからある程度変化させた状態まで手によって移動してある。底から手を離すことによって、動き始める。
つまりスタート地点の加速度は最大になっている。

これは、cosを単純に2回微分すればわかってしまう。同位相でマイナスをつけるのだから、指令値のテーブルの中に隠れた、加速度指令は最大から始まっていることがわかる。


これは、よろしくないのではないだろうか。


ということで、単純な自由落下はどうか・・・。重力加速度一定であるから、2次関数である。
よさそうな気もするが、"はじめから、加速度最大"という事実に変わりはない。

では加速度がじんわり、と変化するのはどういうことなのか?

物理で習ったことうまい例とするには、たとえば万有引力などはどうなのか?
別にクーロン力でもいいと思うが。

運動方程式は

m * d^2r/dt^2 = -G * m * M * r^(-2)

となる。さて、これはどのように料理するんだろうか?

まずは・・・

d^2r/dt^2 + G * M * r^(-2) = 0

かな・・・。

ハイ!わからなーい。
グーグル先生と相談しても、ニッチもサッチもいかない。

後日ゆっくり勉強することにしよう。


とてもいい感じで、レベルの高い力学に突入・・・と思ったけど、いまはそういうテンションではなかった。



なので、ほかの可能性を見る。
■問題は、加速度が最大になってしまうということ。

つまり、放物線ではだめだ。

では3次以上の関数でどうか?

ax^3 + bx^2 + cx + d =0とする。

とすると
加速度は
ax + b = 0

つまり、比例増加になる。


おおおおお!
いいんじゃね!






とおもった。しかしもう夜は遅い。
そのうちどこかで挑戦することになる・・・と思う。










だれか、万有引力についてわかりやすく教えて欲しい・・・。
参考書とかおしえてほしいよぉ。

あきらめないけどね!



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