Вы капитан очевидность (без обид). да, есть проблема))))
Так я вам с самого начала говорил про вращение манипулятора.
Ну раз вам сейчас неизвестна зависимость поворота от положения, то придется или её все-таки выявить или увеличивать количество датчиков.
В общем-то, как мне кажется, точность в полградуса же вам достаточна?
Если манипулятор не вращается на месте, то вы можете, не подбирая аппроксимирующих поворот манипулятора формул, просто сделать двумерную таблицу, которая будет переводить показания инклинометров в нужные вам углы, это меньше ста тысяч ячеек:
ячеек по два числа в каждой.
Правда, может оказаться, что манипулятор
может вращаться вокруг оси даже не меняя её положения, тогда уж точно надо увеличивать количество датчиков, и на этот раз только одними инклинометрами не обойтись. В этом случае имеет смысл добавить к инклинометру датчики расстояния, как вы изначально планировали, тогда нужно будет два излучателя и два приемника (излучатели ставить осесимметрично, чтобы вычислять положение именно оси).