Redundanz in der Inversen Kinematik verstehen: Lösungen für mehrere gemeinsame Konfigurationen

Redundanz in der inversen Kinematik tritt auf, wenn ein Robotersystem mehr Gelenke als nötig hat, um eine bestimmte Endeffektorposition und -orientierung zu erreichen Diese zusätzliche Flexibilität ermöglicht es, dass mehrere Gelenkkonfigurationen den gleichen Punkt erreichen, was für die Vermeidung von Hindernissen oder die Optimierung der Leistung vorteilhaft sein kann.

Was ist Inverse Kinematics?

Die Umkehrkinematik (IK) ist ein mathematisches Verfahren zur Bestimmung der Gelenkparameter, die ein Roboterarm benötigt, um eine gewünschte Position und Ausrichtung zu erreichen, wobei die Umkehr-Vorwärtskinematik die Endeffektorposition basierend auf Gelenkwinkeln berechnet.

Redundanz verstehen

Redundanz entsteht, wenn ein Roboter mehr Freiheitsgrade hat, als für eine Aufgabe erforderlich sind, beispielsweise ein Roboterarm mit sieben Gelenken, die eine Aufgabe im dreidimensionalen Raum ausführen, hat Redundanz, da mehrere Gelenkkonfigurationen die gleiche Endeffektorposition erreichen können.

Lösungen für Redundante Systeme

Bei der Handhabung der Redundanz wird die am besten geeignete Gelenkkonfiguration anhand spezifischer Kriterien ausgewählt.