Определение
Обратная кинематика (IK) решает преобразование желаемой позы конечного исполнительного органа (положение + ориентация в трехмерном пространстве) обратно в углы суставов, которые ее достигают. Для избыточных роботов (больше суставов, чем 6 степеней свободы, необходимых для полной спецификации позы, например, руки с 7 степенями свободы или 8 степенями свободы), существует бесконечно много решений, и второстепенные цели (избегание ограничений суставов, предотвращение сингулярностей, максимизация манипулируемости) выбираются среди них. Аналитическая ИК быстрая, но доступна только для определенных кинематических структур. Числовой IK (на основе Якобиана, на основе оптимизации) является общим, но итеративным. Такие библиотеки, как IKFast, TRAC-IK и Drake, предоставляют надежные решатели ИК.
Почему это важно для команд роботов
Понимание обратной кинематики необходимо для команд, создающих реальные робототехнические системы. Независимо от того, собираете ли вы демонстрационные данные, обучаете политикам моделирования или развертываете в рабочей среде, эта концепция напрямую влияет на ваш рабочий процесс и проектирование системы.