竿燈シミュレータ(1)

秋田市の超有名な竿燈祭り。今年も盛況だったようで何より。
そのうちあの妙技をロボットがやるのも時間の問題かもしれない。
そこで、これをシミュレーションしてみようかと。

しかし、竿燈を物理モデル化するとなかなか難しい。古典的な方法では、
単純に差し手＋竿燈を2リンクとして
で計算する。
状態は、
ここで、
(いやぁ、WordPressは数式書けないのか・・・)
これに古典的なPID制御をかけると、
を入れる。
Kpを上げてやると、戻るのが速くなったが振動し始める・・・。Kdを上げると振動は収まる・・・。懐かしいPID調整。
これに現代風にLQR制御やAdaptive制御を適用したらどうなるか、などとscopeは膨らむ。
どんなモデルで竹竿を捉えるか、外乱要因(主に風)をどうするか、差し手の熟練度みたいなものをどうするか・・・あれこれパラメータは思い浮かぶ。
とりあえず、

1. 横から見た2Dスティックフィギュア
2. 剛体竿燈
3. 1平面の倒立振り子
4. PID
5. Kp/Ki/Kdスライダー
6. 横風
7. Start / Stop / Reset
8. θ・角速度・制御量のリアルタイムグラフ
   で、シミュレータを作ってみよう。
   ChatGPTに画面イメージを作らせたらこんなのが出てきた。
   さて、どうなることやら。