Hva er romlig kinematikk?

Romlig kinematikk brukes til å beskrive bevegelsen til et objekt i tredimensjonalt rom.En knebøyning ved skjøten eller bevegelsen av en robotarm er eksempler på romlig kinematikk.

Tenk deg en armbøyning.Hvordan vil du måle avstanden til bevegelsen?Vil du måle fra spissen av fingrene eller albuen?Når en arm bøyer seg, beveger deler av den seg ned, beveger deler av den opp.Hvilken retning beveger det seg?Ulike deler av armen beveger seg i forskjellige hastigheter.Hvordan kan du måle hvor raskt det beveger seg?

I motsetning til grunnleggende kinematikk, som studerer bevegelsen av objekter langs rette linjer, er romlig kinematikk mer sammensatt.I grunnleggende kinematikk trenger du bare to faste punkter, start og slutt, for å beskrive bevegelse.En bil som for eksempel kjører en rett vei mellom to byer.Med disse to punktene kan du måle hastigheten, hastigheten, reisens varighet og avstanden til reisen.I romlig kinematikk må bevegelsen av et objekt måles fra en serie punkter langs hele bevegelsesområdet.

Ved å bruke mer enn ett fast punkt, kan forskere og ingeniører dele ned tredimensjonal bevegelse i en matrise av en dimensjonsbevegelser.Disse målingene blir deretter koblet til formler som lar dem vitenskapelig beskrive hvordan et objekt beveger seg.

Romlig kinematikk er veldig viktig innen robotikk.For å programmere en robot for å utvide armen og ta noe, kommer mange komplekse formler i spill.Bevegelsen av en robotarm forekommer ikke på en eneste rett linje.I en studie, ved Walter Reed Army Medical Center, var en pasient dekket med lysemitterende dioder og filmet med et spesielt kamera da de gikk med et protesebein.Bildene ble matet inn i en datamaskin og diodene ble brukt til å danne en modell av pasientens bevegelse.Hver diode kunne representere et fast punkt og lot legene objektivt måle hvordan en pasient beveget seg med en protese.