Inverse und direkte Kinematik – Robotik für die linke Hand – Teil 5
Wie gesagt, wir werfen einen zweiten Blick auf die Sache. Ich habe meine Schüler*Innen befragt, ob man beim Üben eher Bewegungen lernt oder herausfindet, wie die Bewegung funktioniert. Die Antwort war, falls eine Meinung vorhanden, man muss herausfinden, wie die Bewegung funktioniert.
Jetzt schauen wir uns mal an, wie funktioniert das in einem Animationsprogramm. Ich habe eine Ausgangsposition und eine Endposition. Ich schiebe die Ausgangsposition zurecht, fixiere die ungenutzten Gelenke, gebe die zu nutzenden Gelenke frei und schiebe die Glieder in die Endposition. Dann sage ich dem Programm noch, wie lange die Bewegung dauern soll. Dann rechnet das Programm die Bewegung aus.
Bloß was macht das Programm da genau?
Nun ja, es vergleicht die Winkel der Ausgangsposition mit denen der Endposition und verteilt sie auf die Zeit.
Damit es verständlicher wird. Nehmen wir an, die eine Winkeländerung beträgt 15 Grad, die andere 30 Grad und die Dauer der Bewegung eine Sekunde. Dann müssen 30 Bilder erzeugt werden. Das bedeutet, der eine Winkel ändert sich pro Bild um 1 Grad, der andere um ein halbes Grad. Daraus wird dann berechnet, wie die Glieder im Raum pro Bild verlaufen müssen.
Jetzt schauen wir unsere Situation an der Gitarre an. Eine Ausgangsposition und Endposition einzunehmen, bedeutet keine große Schwierigkeit.
Was wir nicht können, ist, den Weg der Glieder zu berechnen, richtiger gesagt zu beschreien. Aber es ist möglich, die Änderungen der einzelnen Winkel wahrzunehmen. Dann geht man in die Ausgangsposition zurück und versucht die Winkeländerungen der Reihe nach vom hintersten beteiligten Gelenk zum vordersten beteiligten Gelenk nachzubilden.
Nach einer Weile versucht man jeweils zwei Winkel gleichzeitig zu verändern, dann die nächsten zwei. Dann setzt man die Bewegung zusammen.
Die linke Hand zerlegen
So einfach wie es klingt, mag es beim ersten Probieren nicht sein. Denn wenn man jetzt so etwas, wie denn Wechsel vom a zum e mit dem zweiten Finger ausprobiert, dann wäre das a die Ausgangsposition und das e die Endposition. Eigentlich ändert sich nur ein Winkel merkbar. Nämlich der des Mittelgelenkes. Der des Grundgelenkes minimal.
Ebenfalls, wenn ich der obigen Anweisung zur Folge nur die Winkeländerungen nachmache, dann landet der zweite Finger nicht auf dem e. Denn er bewegt sich nicht weit genug vom Griffbrett weg. Der zweite Finger bleibt an der d-Saite hängen.
Dass sich das Grundgelenk des zweiten Fingers öffnen und schließen muss, wird bei dieser Art der Analyse nicht klar.
Also man muss sinnvoll festlegen, was die Ausgangsposition ist, was die Endposition ist. Das klingt dann doch schon wieder sehr umständlich und fehleranfällig. Doch das ist es nicht.
Es gibt für unsere Fragestellung vier relevante Tätigkeiten der linken Hand.
- Das Greifen
- Finger abheben
- Finger positionieren
- die linke Hand positionieren, damit die Finger an ihre Töne kommen. Z.B. Lagenwechsel.
Greifen und Finger abheben wird von den Fingergrundgelenken erledigt. Das Positionieren der linken Hand von Schulter, Ellenbogen und Handgelenk.
Also betrachten wir einen Griffwechsel,
- bei dem die linke Handposition unverändert bleibt
- und nur Finger umgesetzt werden
Den müsste man eigentlich in zwei Bewegungsabläufe zerteilen.
Anfangsposition 1 ist der Ursprungsgriff. Endposition 1 und Anfangsposition 2 sind die abgehobenen Finger. Und Endposition 2 ist der Zielgriff.
Bloß wer das mit verschieden Griffwechsel ausprobiert, wird feststellen, dass man das vereinfachen kann.
Denn die Öffnungs- und Schließbewegung des Grundgelenks zum Griffbrett hin und weg sind für das Abheben und Greifen zuständig.
Der Winkel des Mittelgelenkes ist primär für die Position der Fingerkuppe zuständig. Es ist aber auch möglich, den Winkel am Grundgelenk zur Seite hin zu verändern. Das beeinflusst aber auch nur die Position der Fingerkuppe. Dieser Winkel trägt nichts zum Schließen und Greifen der Finger bei.
Das bedeutet, interessant ist eigentlich nur die Änderung der Winkel an den Mittelgelenken und Winkelveränderung zur Seite an den Grundgelenken.
Das bedeutet, man stellt die Winkeländerungen der Mittelgelenke und der seitlichen Winkeländerungen an den Grundgelenken zwischen Griff 1 und 2 fest. Dann setzt man Griff 1 auf. Öffne die Grundgelenke. Ändert die Winkel an den Mittelgelenken und gegebenenfalls an den Grundgelenken. Dann schließt man die Grundgelenke.
Das gilt sogar bei extremen Lagenwechseln oder anderen gravierenden Positionswechseln.
Dort muss man zusätzlich die Änderung der Winkel an Schulter, Ellenbogen, Handgelenk und die Änderung der Unterarmrotation feststellen.
Dann geht man in Griff 1. Öffne die Grundgelenke. Dann ändert man den Winkel an Schulter, Ellenbogen und Handgelenk. Wenn nötig, auch die Unterarmrotation verändern. Dann werden die Mittelgelenke und die Grundgelenke seitwärts eingestellt. Grundgelenke schließen.
Bisher bin ich eher stillschweigend davon ausgegangen, dass kein Finger bei den Griffwechseln auf dem Griffbrett bleibt. Was aber, wenn ein Finger auf dem Griffbrett bleibt. Dazu im nächsten Artikel mehr.
Der Beitrag wurde am Freitag, den 22. April 2022 um 08:44 Uhr veröffentlicht von Stephan Zitzmann und wurde unter den Kategorien: Gitarre lernen, Gitarrentechnik, Gitarrenunterricht, Übemethodik abgelegt. | Es gibt keinen Kommentar .
