Cinematica spațială este folosită pentru a descrie mișcarea unui obiect în spațiul tridimensional. O îndoire a genunchiului la articulație sau mișcarea unui braț robotic sunt exemple de cinematică spațială.
Imaginează-ți un braț îndoit. Cum ați măsura distanța de mișcare a acestuia? Ați măsura din vârful degetelor sau din cot? Când un braț se îndoaie, părți din el se mișcă în jos, părți din el se mută în sus. În ce direcție se mișcă? Diferite părți ale brațului se mișcă la viteze diferite. Cum poți măsura cât de repede se mișcă?
Spre deosebire de cinematica de bază, care studiază mișcarea obiectelor de-a lungul liniilor drepte, cinematica spațială este mai complexă. În cinematica de bază, aveți nevoie doar de două puncte fixe, începutul și sfârșitul, pentru a descrie mișcarea. O mașină care circulă pe un drum drept între două orașe, de exemplu. Cu aceste două puncte îi puteți măsura viteza, viteza, durata călătoriei și distanța călătoriei. În cinematica spațială, mișcarea unui obiect trebuie măsurată dintr-o serie de puncte de-a lungul întregului interval de mișcare.
Folosind mai mult de un punct fix, oamenii de știință și inginerii pot descompune mișcarea tridimensională într-o matrice de mișcări unidimensionale. Aceste măsurători sunt apoi conectate la formule care le permit să descrie științific modul în care se mișcă un obiect.
Cinematica spațială este foarte importantă în domeniul roboticii. Pentru a programa un robot să-și întindă brațul și să apuce ceva, intră în joc multe formule complexe. Mișcarea unui braț robot nu are loc pe o singură linie dreaptă. O serie de mecanisme trebuie să exercite o anumită forță într-o direcție specifică pentru a aduce brațul la o anumită distanță de robot.
Medicii au folosit, de asemenea, cinematica spațială pentru a studia mișcarea oamenilor cu membre protetice. Într-un studiu, la Centrul Medical al Armatei Walter Reed, un pacient a fost acoperit cu diode emițătoare de lumină și filmat cu o cameră specială în timp ce mergea cu un picior protetic. Imaginile au fost introduse într-un computer, iar diodele au fost folosite pentru a forma un model al mișcării pacientului. Fiecare dioda putea reprezenta un punct fix si permitea medicilor sa masoare obiectiv modul in care se misca un pacient cu o proteza.