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    WWDC26

『理系的な戯れ』

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  • 方向余弦行列 - 理系的な戯れ

    11 users

    rikei-tawamure.com

    1. 方向余弦行列(DCM)とは? 方向余弦行列(Direction Cosine Matrix, DCM) とは、ある座標系から別の座標系へベクトルを変換する際に用いられる正方行列のことです。主に「剛体の姿勢表現」や「座標変換」に用いられ、3次元空間における回転変換を表現します。 DCMの具体例 飛行機やドローンの機体座標系(機体前方・右側・下向き等)から、地面基準の地上座標系にベクトルを変換したいとき ロボットアームの各ジョイント座標系間の姿勢変換 カメラの画像座標から3Dワールド座標への回転の一部を表現するとき ドローンの姿勢を表したいとき このような座標系の変換には、しばしばオイラー角やクォータニオンを用いることもありますが、方向余弦行列は行列として直接ベクトルに掛け算して座標を変換できるため、計算が直感的(線形代数に基づく)であるという利点があります。 2. 方向余弦行列の定義

    • 暮らし
    • 2025/03/07 12:22
    • あとで読む
    • StampFlyの制御プログラムのビルドと書き込み - 理系的な戯れ

      3 users

      rikei-tawamure.com

      はじめに M5Stack社のStampFLyのサンプル制御プログラムをビルドしてM5StampS3に書き込むための手順を解説したいと思います。 開発環境の準備から解説します。 StampFlyがなくてもビルドまではPCだけで確認できます。M5StampS3があれば書き込みまで試せます。 StampFly購入前の予習にもどうぞ。 以下の操作をするにはPCがネットワークに接続されている必要があります。 また、データを読み込むサーバのその時々の状態により以下のことがスムーズに行えない場合があります。 (打ち込みミスなどネットのせいだけではない場合もあります。)その場合は、時間をおいて再度挑戦することをお勧めします。 開発環境の準備 Macの場合 Homebrewのインストール 端末を開いて下記をコピーしてエンターキーを押して実行。 /bin/bash -c "$(curl -fsSL https

      • テクノロジー
      • 2023/11/24 15:31
      • マルチコプターの拡張カルマンフィルタによる9DOFセンサを用いたジャイロバイアス推定と姿勢推定 - 理系的な戯れ

        3 users

        rikei-tawamure.com

        はじめに マルチコプターの飛行制御プログラムを一から構築することを目指しています。 その中で、ジャイロ、加速度計、地磁気センサが入っている9DOFセンサを用いて マルチコプターの姿勢(方向)を推定する方法についてまとめ、 ソースコードに落とし込むために有用な資料となることを目指しています。 本記事の内容は、以下のリンクに示されている論文 「動加速度環境下における姿勢推定アルゴリズムの研究」に記載されている事を 実際のマルチコプターに適用するために、読みくだした解説文となっています。 原著論文が圧倒的に詳しく、わかりやすいと思いますのでそちらを一度ご覧に なることをお勧めいたします。 素晴らしい論文にこの場を借りて、感謝いたします。 www.jstage.jst.go.jp なお、姿勢という言葉はロボット工学等では位置と方向を合わせたものとして扱います。 したがって、以下ではマルチコプターの

        • テクノロジー
        • 2023/05/29 17:40
        • 3次元における回転座標変換行列 - 理系的な戯れ

          4 users

          rikei-tawamure.com

          はじめに 飛行機、ミサイル、ドローン、潜水艦、それに2次元平面上を動く場合もピッチやロールの自由度がある場合など おおよそ3次元に動き回れるものの運動をモデル化するには回転運動をどう扱うかと言う話から避けては通れないと思います。 今回は、その基礎となる回転行列と座標変換行列について話をしようと思います。 探せばこの手の話題はたくさん見つかるのですが、航空工学の授業で6自由度の運動方程式の説明の章で オイラー角の説明で、毎年この話を学生にするので自分の頭の整理のための記事ですが、何かのお役に立てば幸いです。 間違いが有っても自己責任という事でお願いいたします。 三角関数の加法定理 回転行列について理解するのに役立つ数学は三角関数の加法定理です。 「咲いたコスモス、コスモス咲いた」みたいな呪文で高校時代に覚えようとしたあれです。 2次元の回転行列を導く 3次元の回転行列を理解する前に2次元の回

          • 学び
          • 2022/01/26 21:09
          • Raspberry Pi Picoで制御するドローン「PicoCopter」の製作ガイド - 理系的な戯れ

            5 users

            rikei-tawamure.com

            はじめに 昨今話題のドローンの一種であるマルチコプタは制御しなければ絶対に浮いてられないため制御する対象としては大変面白く、マルチコプタを用いた制御工学の学びは学習のモチベーションの維持に最適だと思います。 ところが制御工学学習用に適したマルチコプタ機体というのは案外無いもので教材選びが難しく選定できたとしても、長期にわたり入手可能であるかも特に日本においてはマルチコプタの部品を製造している会社がほぼないことを考えると難しい問題です。 そこで、おそらく入手生や入手可能期間が長いと考えられるRaspberry Pi Picoを用いてフライトコントローラを自作してしまうことを考えました。ジャイロの入手生がやや不安ですが同等品は常に存在するだろうと考え、自作に踏み切ってしまいました。同時に機体のデザインやその他の部品も選定しました。 このおかげで中身がブラックボックスのところがほぼない学習教材が

            • テクノロジー
            • 2022/01/16 14:06
            • 理系的な戯れ

              3 users

              rikei-tawamure.com

              2026-04-12 StampFlyの新しいファームのコーディング方針・教育計画 StampFlyのコーディング方針・教育計画を作ったのでこちらに転記します。 基本的にはこれらの文章はClaude codeが吐き出したものをちょっとだけ修正して載せているだけです。Githubのレポジトリにも乗っているものですが、いつ頃作ったのかの記録としてブロ… 2026-04-12 StampFlyの新しいファームの詳細設計書 StampFlyの詳細設計書を作ったのでこちらに転記します。 基本的にはこれらの文章はClaude codeが吐き出したものをちょっとだけ修正して載せているだけです。Githubのレポジトリにも乗っているものですが、いつ頃作ったのかの記録としてブログにも残しておこ… 2026-04-11 StampFlyの新しいファームのアーキテクチャ設計書 StampFlyのアーキテクチャ設

              • テクノロジー
              • 2020/07/26 23:14

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