空間運動学とは何ですか？

空間運動学は、3次元空間でのオブジェクトの動きを記述するために使用されます。 関節での膝の曲がったり、ロボットアームの動きは空間的な運動学の例です。

腕の曲げを想像してください。 その動きの距離をどのように測定しますか？ 指の先端または肘から測定しますか？ 腕が曲がると、その一部が下に移動し、その一部が上に移動します。 どの方向に動いていますか？腕のさまざまな部分が異なる速度で動いています。 動き速度を測定するにはどうすればよいですか？

直線に沿ったオブジェクトの動きを研究する基本的な運動学とは異なり、空間的運動学はより複雑です。 基本的な運動学では、動きを説明するために、スタートと終了の2つの固定ポイントのみが必要です。 たとえば、2つの都市間のまっすぐな道路を運転する車。 これらの2つのポイントを使用すると、速度、速度、旅行期間、および移動距離を測定できます。 空間運動学では、オブジェクトの動きは運動の全範囲に沿った一連のポイント。

複数の固定点を使用することにより、科学者とエンジニアは、3次元の動きを1次元の動きのマトリックスに分解できます。 これらの測定値は、オブジェクトがどのように移動するかを科学的に説明できる式に差し込まれます。

空間運動学は、ロボット工学の分野で非常に重要です。 ロボットをプログラムして腕を伸ばして何かをつかむために、多くの複雑な式が作用します。 ロボットアームの動きは、単一​​の直線では発生しません。 一連のメカニズムは、特定の量の力を特定の方向に発揮して、腕をロボットから一定の距離に導く必要があります。

医師はまた、空間的運動学を使用して、人間の動きを補綴手足で研究しています。 ある研究では、Walter Reed Army Medical Centerで、患者が光を放出して覆われていましたダイオードは、義足で歩いているときに特別なカメラで撮影されました。 画像はコンピューターに供給され、ダイオードは患者の動きのモデルを形成するために使用されました。 各ダイオードは固定点を表し、医師が患者が補綴物を使用してどのように動いたかを客観的に測定することができました。