
拓海先生、最近社内でヒューマノイド開発の話が出ているんですが、設計に並列機構を入れると何が変わるんですか。現場が混乱しないか心配でして。

素晴らしい着眼点ですね!並列機構が入るとモーターの位置や伝達比が可変になり、動作の「効率」と「可動域」に大きな影響が出るんですよ。今回の論文はその非線形性をうまく扱う手法を提案しているんです。

非線形性というと、うちのエンジニアがいつも「モデルが複雑になります」と言っていた課題に関係しますか。計算負荷が増えるんじゃないですか。

大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。論文のポイントは三つです。1) 非線形な伝達比を解析的にモデル化する、2) 主たる直列チェーンの慣性だけを扱って計算を軽くする、3) 最適化(DDP)や強化学習(PPO)に組み込める形にする、です。

なるほど。要するに設計の複雑さは残るけど、制御や学習の段階で扱いやすくする工夫がある、ということですか?

その通りですよ。さらに言うと、伝達の非線形性を無視すると本来可能な動きを失ってしまうことがあるんです。今回の方法なら、計算を重くせずにモーターの能力を生かした動作を引き出せるんです。

現場の負担はどれくらい変わりますか。投資対効果を考えると、専用の数値ルーチンを入れるのは避けたいんです。

安心してください。論文は解析的(数式で直接書ける)な逆運動学を使って、閉ループ伝達を数値的に反復する必要を無くしています。つまりソフトの改修コストは抑えられる一方、性能向上が見込めるんです。

これって要するに、難しい計算を現場に押し付けるのではなく、設計段階で使える簡潔なモデルを用意しておくということ?

その理解で大丈夫ですよ。まとめると三つ。1) 設計の恩恵を損なわずに、2) 計算負荷を抑えて、3) 最適化や学習へそのまま組み込める、です。大丈夫、一緒に進めれば必ずできますよ。

分かりました。では社内で説明するとき、要点を自分の言葉で整理して伝えてみます。要は「設計の利点を残しつつ、制御側で扱いやすいモデルに変換して活用する」ということですね。


