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安定した姿勢とポテンシャルエネルギー

重心が足の真上にないと人は倒れてしまいます。その理由をポテンシャルエネルギーの形から見てみましょう。

胴体

脚

このプログラムはロボットアームの姿勢の安定性を理解するためのものです。ロボットアームはボタンで自由に動かすことができ、その姿勢が安定しているかどうかをポテンシャルエネルギーの図で理解することができます。

具体例を２つ示します。前者のロボットアームは安定していますが、後者の図は不安定です。

ロボットアームの姿勢に応じて、赤い半透明の図形も変化していることがおわかりだと思います。この図形と青い球をみれば、安定か不安定かがわかります。

安定した方は、青い球が２つの山に囲まれており、窪地にはまり込んでいます。いっぽう不安定な方は、片方が青い球より低くなっており、もし青い球が雨水だったら右側に流れ込んでいきそうです。

左右を高い山で囲まれていれば安定するのです！ですからもっと安定させようとすれば、重心を低く落とせばよいのです：

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