Inverse Kinematik

Beide Begriffe werden im Zusammenhang mit kinematischen Ketten verwendet.

Bei der inversen Kinematik wird das Glied der kinematischen Kette bewegt und in gewünschte Position gebracht. Die übrigen Glieder der nehmen entsprechend den Freiheitsgraden ihrer Gelenke eine passende Lage ein.

Verständlich beschreiben läßt sich dies mit menschlichen Arm der mit seinen Gelenken eine Kette darstellt. Legt man den Finger auf bestimmte Stelle muß man nicht darüber nachdenken Stellung Handgelenk Ellenbogen und Schulter einnehmen müssen. Stellung ergibt sich von selbst.

Die Lage der einzelnen Glieder muß eindeutig sein. Es kann mehrere Konfigurationen der Kette geben die zur gewünschten des letzten Gliedes führen. (Hält man die vor dem Körper fest kann man trotzdem Ellenbogen nach oben oder unten bewegen).

Die Schwierigkeit bei der Berechnung von Kinematiken liegt darin aus den vorhandenen Möglichkeiten sinnvolle Konfiguration auszuwählen. Vor allem sollen bei Bewegung des Endgliedes die übrigen Glieder keine Sprünge zwischen verschiedenen Konfigurationen machen.

Bei der vorwärts gerichteten Kinematik wird die Stellung der einzelnen Gelenke den Kettengliedern vorgegeben. Daraus ergibt sich eine Lage des letzten Gliedes.

IK spielen eine wichtige Rolle bei Bewegung von Gelenkarmrobotern und bei der Computeranimation von Charakteren.

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