das mit den Servos ist eher für den Modellbaubastler.
Verstehe mich nicht falsch, aber gehen eure Kenntnisse denn darüber hinaus? Klingt jetzt nicht unbedingt so. Außerdem ist es - für meine Begriffe - auch schon eine ganz reife Leistung einen gut funktionierenden Roboterarm (mitsamt IK) auf Basis von Servos zu entwickeln.

Haben es ganz einfach über die allg. Winkelfunktionen gelöst
Ja, genau, das wäre der geometrische Ansatz, und das sollte sich für euren Arm auch noch gut und simpel machen lassen.

Wenn ich alle Koordinaten in 3D Berechnen will(Algebra) bin ich leider bei der Basis auf 0-180 eingeschränkt
Das verstehe ich nicht. Warum kannst du nicht auf 360° rechnen?

Der letzte Freiheitsgrad soll in erster Linie nur die Waage halten können , dh er soll nur seinen Winkel zur Grund Ebene halten
Das wäre zB eine Randbedingung, die die Sache einfacher macht, dann braucht ihr ja im Grunde nur ein Dreieck berechnen.

Wie meinst du das mit der Eindeutigkeit unserer Struktur ?
War vielleicht etwas untechnisch formuliert. Ich meinte nur dass verschiedene Gelenkstellungen zum gleichen TCP führen. Aber wenn ihr das letzte Glied immer horizontal halten wollt, sollte das kein Problem mehr sein.