この記事で学ぶこと（2分で読める概要） M5StampFlyとは何か（基本理解） StampFlyの実態 基本スペック一覧 なぜStampFlyが特別なのか 9つのセンサが創る飛行システム 姿勢制御の心臓部 環境認識センサ群 システム監視センサ ESP32-S3による400Hz制御システ…

この記事で学ぶこと（2分で読める概要） この連載シリーズの特徴 理論と実装の一体化アプローチ コード掲載の方針 基礎知識の整理（初中級者向け詳細解説） ドローンとは何か？ なぜマルチコプタは不安定なのか？ 物理的連鎖：PWMから飛行まで M5StampFlyの…

はじめに この記事で学べること なぜ3つのツールを学ぶのか この記事の対象読者 1. なぜ時系列データを散布図で描くのか？ 折れ線グラフの根本的な問題 なぜ散布図なのか 具体例：同じデータ、異なる表現 学生へのメッセージ：折れ線グラフをやめよう まとめ…

StampFlyって何？ M5Stack社との共同開発体験 なぜHALを作るのか？ AIコーディングへの挑戦 実際のプロジェクト構造〜AIが作った膨大なファイル群〜 AIとの協業で決めた作業方針 実際のコード〜AIが設計した基底クラス〜 現在の課題：SPI通信の壁 ハードウェ…

第1章：MuJoCoとは何か？ 1.1 MuJoCoの概要 1.2 MuJoCoの強みと特徴 1.3 どんな分野で使われているか？ 1.4 他の物理エンジンとの比較 1.5 なぜMuJoCoを学ぶべきか？ まとめ 第2章：MuJoCoのインストールと環境構築（Python公式バインディング） 2.1 前提条…

1. はじめに ESP32シリーズを使って開発をしていると、ソースコードの至る所で ESP_LOGI や ESP_LOGE といったマクロを目にすることがあります。これらは ESP-IDF に標準で用意されているログ出力用マクロであり、シリアルコンソールなどに情報を出力するた…

1. はじめに IoT や組み込み機器のプロトタイピングでは、「いかに早く手を動かして成果を得られるか」が開発の鍵を握ります。本記事では、M5StampS3 をコアとしたプログラマブルドローン「StampFly」を例に、Espressif 社公式 SDK「ESP-IDF」の導入から基本…

IMUセンサー入門：基礎から応用まで はじめに IMU（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）は、物体の動きや姿勢を計測するためのセンサーデバイスです。ロボット工学、ドローン、スマートフォン、VR/ARデバイスなど、様々な分野で活用されています。 IM…

はじめに カルマンフィルタは、ロボット工学や信号処理などで使われる「最適推定」の方法の一つです。その本質は、誤差の分散を最小にするアルゴリズム であることにあります。これは、高校数学で習う2次関数の最大・最小問題を解くことと本質的に同じ です…

はじめに ドローンやロボットの制御において、姿勢表現は非常に重要です。オイラー角は直感的である反面、ジンバルロックという問題があり、連続的で安定な回転表現には適していません。一方、クォータニオンはこの問題を克服し、滑らかで連続的な回転表現を…

はじめに ロボット工学や航空宇宙工学、ゲーム開発など、多くの分野で物体の姿勢（向き）を扱う際に使われる代表的な表現方法が「オイラー角（Euler angles）」です。オイラー角は直感的に姿勢を理解しやすい反面、使用方法を誤ると混乱しやすい特徴もありま…

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…