La cinématique spatiale est utilisée pour décrire le mouvement d'un objet dans un espace tridimensionnel. Un genou flexion au niveau de l'articulation ou le mouvement d'un bras de robot sont des exemples de cinématique spatiale.
Imaginez un bras de flexion. Comment voulez-vous mesurer la distance de son mouvement? Souhaitez-vous mesurer à partir du bout des doigts ou le coude? Quand une courbe de bras, une partie de la déplacer vers le bas, les pièces de déplacer vers le haut. Dans quelle direction est-il en mouvement? Différentes parties du bras tournent à des vitesses différentes.
Comment pouvez-vous mesurer à quelle vitesse il se déplace?
Contrairement à la cinématique de base, qui étudie le mouvement des objets le long de lignes droites, la cinématique spatiale est plus complexe. Dans la cinématique de base, vous n'avez besoin que de deux points fixes, le départ et l'arrivée, pour décrire le mouvement. Une voiture conduite d'une route droite entre deux villes, par exemple. Avec ces deux points que vous pouvez mesurer sa vitesse, la vitesse, la durée du voyage et la distance parcourue. Dans les cinématiques spatiales, le mouvement d'un objet doit être mesuré à partir d'une série de points le long de toute la gamme de mouvement.
En utilisant plus d'un point fixe, les scientifiques et les ingénieurs peuvent briser mouvement tridimensionnel dans une matrice d'un des mouvements tridimensionnels. Ces mesures sont ensuite branchées sur des formules qui leur permettent de décrire scientifiquement comment un objet se déplace.
La cinématique spatiale est très importante dans le domaine de la robotique. Pour programmer un robot pour étendre son bras et attraper quelque chose, beaucoup de formules complexes entrent en jeu. Le mouvement d'un bras robotisé ne se produit pas sur une seule ligne droite. Une série de mécanismes doit exercer une certaine quantité de force dans une direction propre à amener le bras à une certaine distance du robot.
Les médecins ont également utilisé la cinématique spatiale pour étudier le mouvement des êtres humains avec des prothèses. Dans une étude, au Walter Reed Army Medical Center, un patient a été couvert par des diodes électroluminescentes et filmé avec une caméra spéciale comme ils marchaient avec une jambe artificielle. Les images ont été introduites dans un ordinateur et les diodes sont utilisées pour former un modèle de mouvement du patient. Chaque diode peut représenter un point fixe et a permis aux médecins de mesurer de manière objective un patient déplacé par une prothèse.