Inverse kinematica

Onder inverse kinematica of inverse kinematiek wordt het proces verstaan waarmee uit een gewenste toestand of actie, met name van robots, de toestanden of tijdfuncties voor de sturing van de actuatoren worden berekend. Inverse kinematica is een vorm van bewegingsplanning. Inverse kinematica wordt onder andere gebruikt voor robots en in computerspellen om personages te animeren.

Robotica

Wanneer men een robothand (manipulator) een rechtlijnig traject door de ruimte wil laten beschrijven moet met verschillende zaken rekening worden gehouden bij het bepalen van alle tussenliggende actuatorposities. Vaak is het bijvoorbeeld zo dat een manipulatorpositie op meerdere manieren tot stand kan komen: er zijn meer actuatorposities die voor eenzelfde manipulatorpositie zorgen. Bij een beweging neemt het aantal oplossingen alleen toe.

Andere factoren zijn bijvoorbeeld dat de robot zichzelf niet dient te beschadigen. Wanneer een industriële robot (onder andere) zichzelf raakt kan aanzienlijke schade ontstaan. De mogelijkheid dat dit optreedt moet derhalve vaak worden geminimaliseerd. In sommige gevallen houdt men rekening met bijvoorbeeld de massa van de gedragen objecten, en de massa van de robotonderdelen zelf, maar ook bijvoorbeeld met de centrifugaalversnelling en het Corioliseffect. Ook moet worden gezorgd voor versnellings- en vertragingstrajecten om alle massa's de gelegenheid te geven op snelheid te komen en de mechanische belasting zo te beperken.

Vaak wordt inverse kinematica niet formeel uitgevoerd, veel robots kunnen handelingen leren door de actuatorposities in te lezen terwijl de manipulator het gewenste traject wordt 'doorgedreven'.

Computeranimatie

Ook bij het laten bewegen van figuren in computeranimaties, wat in sommige opzichten erg lijkt op het programmeren van robots, wordt de term inverse kinematiek gebruikt.

Zie ook

• Blender Een computerprogramma waarin inverse kinematiek toepassing vindt.
• Kinematische keten