ロボット工学
指先から関節を逆に解く、逆運動学(Inverse Kinematics)
テーブルの上のカップをつかむとき、私たちは肩を何度回し、肘を何度曲げるかをいちいち考えません。手をカップまで伸ばそうと思えば、関節が自然に角度を合わせます。ロボットはこの動作を計算で実現しなければなりません。指先が向かう位置から逆に関節角度を求めるこの計算が、「逆運動学(Inverse Kinematics)」です。 逆運動学とは、簡単にいえば「ロボットアー
ロボット工学
日本語の書庫へようこそ。翻訳が未公開の記事にはその旨を表示し、韓国語の原文を掲載しています。
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ロボット工学
倒れずに歩く秘密、ゼロモーメントポイント（Zero Moment Point）
人は歩くとき、片足を上げて前に踏み出すたびに、ごく短い間、片足立ちになります。私たちは何気なくこれをこなしていますが、二足歩行ロボットにとって歩くとは、絶えず倒れようとする体をそのつど支え、立たせ続けることです。このとき、ロボットが倒れていないかを判断する基準として長く使われてきた概念が「ゼロモーメントポイント（Zero Moment Point）」です。
ロボット工学
未知の空間を自ら描く、自己位置推定と地図作成の同時実行（Simultaneous Localization and Mapping）
見知らぬ建物の廊下を初めて歩くロボットを想像してみましょう。地図もなく、自分がどこにいるのかもわかりません。それでもセンサーで周囲を調べながら少しずつ進み、いつの間にか部屋の形と自分の位置を同時に把握します。このように、地図を描きながら同時に自分の位置を推定する技術が「自己位置推定と地図作成の同時実行（Simultaneous Localization an
ロボット工学
簡単なことが最も難しい、モラベックのパラドックス(Moravec's Paradox)
コンピューターは数十年前に、すでにチェスの世界チャンピオンに勝ちました。ところが、食卓の上のコップを持ち上げたり、散らかった部屋を転ばずに歩き回ったりすることは、今日のロボットにとっても依然として容易ではない課題です。人には難しいことが機械には簡単で、人にはごく簡単なことが機械には難しいというわけです。この逆転した関係を指す言葉が「モラベックのパラドックス(
ロボット工学
目標に向けて誤差を減らす技術、比例・積分・微分制御（Proportional-Integral-Derivative Control）
ロボットアームがコップをつかもうと手を伸ばすとき、目標位置に近づくのが速すぎると行き過ぎてしまい、慎重すぎるとなかなか進みません。人は目で距離を見ながら自然に速度を落としますが、機械はその瞬間ごとにどれだけ力を加えるかを計算する必要があります。この計算を担う、最も古くから広く使われている方法がPID制御です。 PID制御とは、簡単に言えば「目標と現在の状態と
ロボット工学
関節の数が動きを決める、自由度（Degrees of Freedom）
コップに入った水を飲もうと腕を伸ばすとき、私たちは肩や肘、手首をどう動かすかを個別に考えることはありません。ところが、同じことをロボットアームにさせるには、関節の一つひとつがどの方向にどれだけ回転すべきかを正確に決めてやる必要があります。 ロボット工学では、このようにロボットが独立して動ける方向の数を「自由度（Degrees of Freedom）」と呼びま
ロボット工学
身に着けるロボット、外骨格ロボット（Exoskeleton）
物流倉庫で重い箱を一日中持ち上げる作業員、事故で脚を動かせなくなった人、手術後に歩き方をもう一度身に付けなければならない患者には、共通する願いがあります。自分の体にもう少し力があれば、という願いです。この願いに応えるために作られた機械が「外骨格ロボット（Exoskeleton）」です。 外骨格ロボットとは、簡単に言えば「人が服のように身に着けて、筋力を補った
ロボット工学
似るほど不気味になるロボット、不気味の谷（Uncanny）
映画や展示会で人間そっくりのロボットを見て感心していたら、ある瞬間に背筋が寒くなった経験があるのではないでしょうか。肌も髪も本物のようなのに、瞳の動きが少し遅れたり、笑顔がどこかこわばっていたりすると、かわいいと感じていた気持ちが突然、不快感に変わります。このように、人間に似ていくほどかえって不気味に感じる領域を「不気味の谷（Uncanny Valley）」