Schaut irgendwie falsch aus also die Rechnung bezüglich Zeichnung, den was du gezeichnet hast sind etwa r = 90°
Gehen wir mal von 90° aus, dann haben die ra und rb gegenüber liegenden Winkel 45° und ra tatsächlich 135° etc etc.

so kannst du es natürlich machen, aber günstiger ist eine Vorgabe nach dem Prinzip Länge x = Abstand von Fussspitze zu Hüftgelenk und Länge h = Höhe des gesamten Systems über dem Boden.
Den wenn die Winkel nach x und y aufgelöst werden, kann mittels der Hüftdrehung in z Richtung jeder beliege punkt mit beliebiger Höhe erreicht werden, so er sich im Aktionsradius befindet.

Über Winkelfunktionen lassen sich natürlich invers die Winkel berechnen.
Die Höhe brauchst du übrigens auf jedenfall, da du das Bein sonst nie hochheben kannst bzw. dafür keine Position festlegen.