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Inverse kinematica

unten inverse Kinematik oder inverse Kinematik versteht man den Vorgang, bei dem ein gewünschter Zustand oder Aktion, vor allem von Roboter, die Zustände oder Zeitfunktionen zur Steuerung der Aktoren berechnet wird. Inverse Kinematik ist eine Form von Bewegungsplanung. Inverse Kinematik wird unter anderem verwendet für Roboter und in Computerspiele Charaktere machen animieren.

Robotik

Wenn eine Roboterhand (Manipulator) eine geradlinige Bahn durch den Raum beschreiben soll, müssen bei der Ermittlung aller Aktuatorzwischenpositionen mehrere Dinge berücksichtigt werden. So ist es beispielsweise häufig der Fall, dass eine Manipulatorposition auf mehrere Arten festgelegt werden kann: Es gibt mehrere Aktuatorpositionen, die dieselbe Manipulatorposition bereitstellen. Bei einer Bewegung nimmt die Anzahl der Lösungen nur zu.

Andere Faktoren sind zum Beispiel, dass sich der Roboter nicht selbst beschädigen soll. Wenn sich ein Industrieroboter (unter anderem) selbst berührt, können erhebliche Schäden entstehen. Die Möglichkeit, dass dies auftritt, sollte daher häufig minimiert werden. In einigen Fällen, zum Beispiel, die Masse der getragenen Gegenstände und der Masse der Roboterteile selbst, aber auch z Fliehkraftgetriebe und der Corioliskraft. Außerdem müssen Beschleunigungs- und Verzögerungswege vorgesehen werden, damit alle Massen an Geschwindigkeit gewinnen können und somit die mechanische Belastung begrenzt wird.

Inverse Kinematik wird oft nicht formal durchgeführt, viele Roboter können Aktionen lernen, indem sie die Aktuatorpositionen lesen, während der Manipulator die gewünschte Flugbahn "antreibt".

Computeranimation

Der Begriff inverse Kinematik wird auch verwendet, um Figuren in Computeranimationen in Bewegung zu setzen, was in mancher Hinsicht der Programmierung von Robotern sehr ähnlich ist.

Siehe auch