あらすじ・内容紹介
ロボットモデリングに微分幾何学を使えるようになるための実践的入門書
複雑な形状をもち、環境と相互作用しながら運動する現代のロボットでは、設計、解析、シミュレーション、制御を支えるモデリングが重要です。しかし、姿勢、配位、運動、拘束、最適化といった対象は、通常のユークリッド空間だけでは自然に記述しにくいことがあります。
本書は、これらの対象を微分幾何学の考え方に基づいて表現し、扱うための入門書です。曲線や曲面として表される形状、剛体の姿勢、配位空間、軌道、制御、最適化などを題材として、幾何学的な対象をどのように記述し、計算し、ロボット工学の問題として扱うかを解説します。体系的な教科書として定義と定理を順に積み上げるのではなく、複数の著者がそれぞれの専門的視点から具体的な問題を取り上げる実践的な形式で構成されています。また、数式による説明に加えて、Pythonによる実装例も示します。
第1章 座標系の変換
第2章 目標軌道および表面形状の解析
第3章 2リンクロボットアームの運動学
第4章 2リンクマニピュレータの動力学
第5章 多様体上の最適化
第6章 ヘビ型ロボット
第7章 応用例：三叉ヘビロボット
