逆運動学
ロボットの手先の位置、姿勢からロボットの関節角度を求める逆運動学に関してまとめたページです.一般に複数の解を持ち、また簡単な設定では解析的に解くことが可能ですが多くのケースにおいては解析的に解くのが困難なため探索的に解を求めます.
2018.7.17
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SR-InverseSR-Inverse(Singularity-Robust Inverse)は特異点に近くなるにつれてヤコビ行列がフルランクではなくなりロボットの動きが大きくなってしまうのを防ぐために擬似逆行列を別行列に置き換えた逆運動学.特異点まわりを避け大きな運動をしないようにすることが可能.
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FABRIKによる逆運動学FABRIK IK(Forward And Backward Reaching inverse kinematics)は、根元と先端を交互に基準として繰り返しながら関節角度を調整していくことで、逆運動学の解を得る.アルゴリズムはシンプルで、実装も容易い.
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CCDによる逆運動学Cyclic-Coordinate-Descent法(CCD法)を用いた逆運動学についてまとめます.CCDでは単純な計算を繰り返していくことで手先位置に合う関節角度を求めることができます.手先位置の姿勢は指定できずあくまで位置のみ合わせにいきますが、軽量なアルゴリズムです.CCDでも局所最適解にはまるケースがあります.
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ヤコビ行列による逆運動学関節角度と手先位置のp=f(θ)の関係からδθ=J^-1()δp(Jはヤコビ行列)を導きこの勾配を利用して近似的に関節角を探索する方法についてまとめます.一般的に逆運動学は解析的に解けないため、このような繰り返し計算による解の導出を行います.ヤコビ行列による逆運動学はその中でも最も有名な手法です.
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SR-Inverse
SR-Inverse(Singularity-Robust Inverse)は特異点に近くなるにつれてヤコビ行列がフルランクではなくなりロボットの動きが大きくなってしまうのを防ぐために擬似逆行列を別行列に置き換えた逆運動学.特異点まわりを避け大きな運動をしないようにすることが可能.
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