Liikesuunnat

Liikesuunnat tarkoittaa liikkuvan kappaleen liikkeen suuntaa. Termiä käytetään laajasti fysiikassa, kinematiikassa, biomekaniikassa ja robotiikassa sekä liikettä analysoivissa tutkimuksissa. Liikesuunta voi viitata sekä hetkelliseen suuntaan että siihen, miten kappale seuraavaksi kulkee.

Fysiikassa liikesuunta liittyy nopeusvektoriin; se määrittää mihin suuntaan kappale liikkuu kyseessä olevalta hetkeltä. Suunta riippuu valitusta viitekehyksestä, ja sama kappale voi osoittaa eri suunnan eri koordinaatistossa. Kolmiulotteisessa tilassa liikesuunta voidaan esittää yksikkövektorina tai kulmana suhteessa koordinaatiston akseleihin.

Mittauksissa liikesuunta voidaan arvioida GPS:n sekä sisätiloissa käytettävien sensorien, kuten kiihtyvyys- ja gyroskoopin sekä magnetometrin, avulla. Yleisiä esitysformaatteja ovat bearing (kompassisuunta), heading sekä pitch ja roll; käytettävät esitystavat ovat Eulerin kulmat, rotaatio- tai quaternion-matriisit.

Sovelluksia ovat liikenteen suunnittelu, urheiluanalyysi, robotiikka ja dronien ohjaus. Liikesuunta on tärkeä seikka, kun suunnitellaan reittejä ja manöövereitä tai kun ohjausjärjestelmät seuraavat liikettä. Onnistunut käyttö edellyttää selkeää viitekehystä, sillä liikesuunta riippuu valitusta koordinaatistosta ja referenssistä. Toisaalta liikesuunta eroaa nopeudesta: nopeus mittaa liikemäärän suuruuden ja suunnan, mutta liikesuunta kertoo vain liikkeelle asetetun suunnan.

Esimerkkejä: auto kulkee pohjoiseen; urheilija muuttaa liikesuuntaa kääntyen ja kiertäen vastustajaa; robotti seuraa reittiä, jossa liikesuunta muuttuu esteen välttämiseksi.