1. 10g
制御システム工学科 3年
@tokoro10g

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！！ (´◔ ◔) ﾖｯｼｬ!

3.  1ヶ月ほどで設計，2ヶ月で製作

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

9.  サブシステム
メイン演算システム
センサ
入力
脚の動き
出力
自己状態推定
サブシステム
行動決定
サブシステム
モーション生成
サブシステム
逆運動学
サブシステム
逆運動学
サブシステム
メイン
演算システム

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

16.  逆運動学計算のシミュレータを作成した
デモ

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

21.  最近STM32を推しています
 C++で書けてオンチップデバッグ可能な環境
を作りました！
デモ

22.  お求めはこちら！
http://wiki.tokor.org

23.  最近konashiを推しています
 JavaScriptで書けてiPhoneから制御可能な
フィジカル・コンピューティングツールキット
を（バイト先で）作りました！
動画

24.  お求めはこちら！
http://konashi.ux-xu.com
アカデミック割，あります