Gute Frage, die ich dir nicht beantworten kann. Ich würde es einfach mal mit nem Atmega 16 versuchen. Sollte der nicht ausreichen vom Platz her, kannst du immernoch auf einen Pinkompatiblen 32 oder 64 ausweichen.
Bei einer Tabelle ist auch immernoch die Frage, wie genau man die anlegt mit wievielen Werten *kopfkratz*. Auch soll das Heraussuchen der Daten ja nicht länger dauern als die live-berechnung.
Wenn ich nicht irre, hab ich mal nen Sinus Benchmark gemacht, bei dem herauskam, das der atmega32 bei 16MHz so ca. 8000 Sin pro Sekunde schafft. Gibt ja tausend Ecken, an denen man speedmäßig feilen kann.

Das alles ist auch der Grund, warum ich mein ganzes System modular aufgebaut habe. Ich kann ohne Probleme einfach z.B. einen neuen Beincontroller für 6 Beine entwerfen, nehme die 3 alten Controllerboards runter und stecke das Neue auf - ich haben fertig. Da innerhalb der Entwicklung ja auch immer neue Ideen kommen, kann ich mich so ganz flexibel dem Endziel nähern ... was ohne Zweifel auch wesentlich hübscher sein soll, als es jetzt aussieht