Vinkelposisjon

Vinkelposisjon betegner posisjonen til et objekt rundt en fast akse eller et fast referansepunkt, målt som den angulære avstanden fra et nullpunkt. Den beskriver hvor mye et legeme har rotert i forhold til referansen og brukes i både mekanikk og geometri.

Enhetene som vanligvis benyttes er radianer og grader. En vinkel kan ofte rapporteres modulo 2π rad eller 360 grader, noe som betyr at 0 og 2π rad betegner samme posisjon. I kontinuerlige analyser brukes ofte vinkelposisjoner som unwrapped verdier for å unngå plutselige hopp som følge av wrap-around.

Vinkelposisjon hører nært sammen med vinkelhastighet (hastigheten av endring i vinkelposisjon) og vinkelakselerasjon (hastighetsendringen i vinkelposisjon). For planar bevegelse kan posisjonen beskrives ved x = r cos θ og y = r sin θ, der θ er vinkelposisjonen og r er avstanden til origo. Slike forhold brukes i polar- og sirkeldiagrammer samt i rotasjonsanimasjon og orientering.

Måling av vinkelposisjon gjøres ofte med roterende encodere (både inkrementelle og absolutte), potensiometre, resolverer eller magnetiske sensorer. I moderne systemer anvendes også inertialmålingsenheter (IMU) i kombinasjon med andre sensorer for å estimere vinkelposisjon i sanntid.

Anvendelser finner vi i robotteknikk, presisjonsmaskineri, satellittovervåkning og styring av grafikk- og kamerautstyr, der nøyaktig vinkelposisjon er nødvendig for korrekt orientering og kontroll. Praktiske hensyn inkluderer støy, drift og wrap-around, ofte håndtert ved definert nøytralnull og posisjonsfiltrering. Eksempel: en arm som har en nullposisjon ved 0° og en målt posisjon på 90° tilsvarer θ = π/2.