Zielpositionen

Zielpositionen bezeichnet man in Technik und Informatik als Zielkoordinaten oder Zielzustände, die ein System erreichen soll. Der Begriff wird in verschiedenen Kontexten verwendet, insbesondere in der Robotik, der Automatisierung und der Bewegungsplanung. Zielpositionen können sowohl als Koordinaten im Aufgabenraum (Karten- oder Cartesianraum) als auch als Gelenkwerte (Knickwinkel) ausgedrückt werden. Oft ist zusätzlich die Orientierung des Endeffektors als Zielpose gefordert.

In der Robotik entspricht die Zielposition dem gewünschten Ort und der gewünschten Orientierung des Endeffektors, zum Beispiel einer Roboterhand. Zielpositionen können statisch sein (ein einzelner Endzustand) oder Teil einer Folge von Zielen während einer Trajektorie. Sie dienen der Planung, Steuerung und Ausführung von Bewegungen, wobei Sicherheit, Kollisionsvermeidung, Gelenkbeschränkungen und Energieverbrauch berücksichtigt werden.

Die Bestimmung von Zielpositionen erfolgt durch Modelle der Mechanik (Kinematik) und Sensorinformationen. Um aus einer Zielposition die passenden Gelenkwinkel zu berechnen, kommt die Inverse Kinematik zum Einsatz. In der Trajektorienplanung werden oft Sequenzen von Zielpositionen generiert oder Zielpositionen als Wegpunkte genutzt. Optimierungs- oder Sampling-Verfahren suchen dabei nach Minimierungsgrößen wie Zeit, Energie oder Glattheit der Bewegung.

In anderen Bereichen wie Fertigung oder Navigation erscheinen Zielpositionen als Wegpunkte oder Kartenpunkte, die der Pfadplanung dienen. Die Begriffe unterscheiden sich je nach Fachgebiet leicht, bleiben aber grundlegend als konkrete Ziele für Bewegung oder Positionierung erhalten.