공간 운동학이란 무엇입니까?

공간 운동학은 3 차원 공간에서 물체의 움직임을 설명하는 데 사용됩니다. 로봇 팔의 관절 또는 움직임에서 무릎 굽힘은 공간 운동학의 예입니다.

팔 굽힘을 상상해보십시오. 운동 거리를 어떻게 측정 하시겠습니까? 손가락 끝이나 팔꿈치에서 측정 하시겠습니까? 팔이 구부러지면 팔의 일부가 아래로 이동하고 팔의 일부가 위로 이동합니다. 어떤 방향으로 움직입니까? 팔의 다른 부분이 다른 속도로 움직입니다. 이동 속도를 어떻게 측정 할 수 있습니까?

직선을 따라 물체의 움직임을 연구하는 기본 운동학과 달리 공간 운동학은 더 복잡합니다. 기본 운동학에서는 동작을 설명하기 위해 시작과 끝의 두 고정 점 만 필요합니다. 예를 들어 두 도시 사이의 직선 도로를 운전하는 자동차. 이 두 지점을 사용하면 속도, 속도, 이동 시간 및 이동 거리를 측정 할 수 있습니다. 공간 운동학에서 객체의 움직임은 전체 동작 범위를 따라 일련의 점에서 측정되어야합니다.

과학자와 엔지니어는 둘 이상의 고정 소수점을 사용하여 3 차원 움직임을 1 차원 움직임의 매트릭스로 세분화 할 수 있습니다. 그런 다음 이러한 측정 값을 공식에 ​​연결하여 개체의 이동 방식을 과학적으로 설명 할 수 있습니다.

공간 운동학은 로봇 공학 분야에서 매우 중요합니다. 팔을 늘리고 무언가를 잡도록 로봇을 프로그래밍하기 위해 많은 복잡한 공식이 등장합니다. 로봇 팔의 움직임은 단일 직선에서 발생하지 않습니다. 일련의 메커니즘은 로봇에서 팔을 일정 거리로 가져 오려면 특정 방향으로 특정 양의 힘을 가해 야합니다.

의사는 또한 공간 운동학을 사용하여 인공 팔다리를 가진 인간의 움직임을 연구했습니다. 한 연구에서, 월터 리드 육군 의료 센터 (Walter Reed Army Medical Center)에서 환자는 발광 다이오드로 덮여 있었고 보철 다리로 걸을 때 특수 카메라로 촬영했습니다. 이미지를 컴퓨터에 공급하고 다이오드를 사용하여 환자의 움직임 모델을 형성했다. 각 다이오드는 고정 점을 나타낼 수 있으며 의사는 환자가 보철물로 어떻게 움직이는 지 객관적으로 측정 할 수있었습니다.