Πίνακας περιεχομένων:
- Ορισμός - Τι σημαίνουν οι έξι βαθμοί ελευθερίας (6DOF);
- Η Techopedia εξηγεί τους έξι βαθμούς ελευθερίας (6DOF)
Ορισμός - Τι σημαίνουν οι έξι βαθμοί ελευθερίας (6DOF);
Οι έξι βαθμοί ελευθερίας (6DOF) αναφέρονται στον συγκεκριμένο αριθμό αξόνων που ένα άκαμπτο σώμα είναι σε θέση να μετακινείται ελεύθερα σε τρισδιάστατο χώρο. Ορίζει τον αριθμό των ανεξάρτητων παραμέτρων που καθορίζουν τη διαμόρφωση ενός μηχανικού συστήματος. Συγκεκριμένα, το σώμα μπορεί να κινηθεί σε τρεις διαστάσεις, στους άξονες Χ, Υ και Ζ, καθώς και να αλλάξει τον προσανατολισμό μεταξύ αυτών των αξόνων αν και η περιστροφή συνήθως ονομάζεται κλίση, στροφή και κύλιση.
Η Techopedia εξηγεί τους έξι βαθμούς ελευθερίας (6DOF)
Οι έξι βαθμοί ελευθερίας είναι μια ειδική μέτρηση παραμέτρων για τον αριθμό των βαθμών ελευθερίας που ένα αντικείμενο έχει στον τρισδιάστατο χώρο, όπως ο πραγματικός κόσμος. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν έξι παράμετροι ή τρόποι που μπορεί να κινηθεί το σώμα.
Οι έξι βαθμοί ελευθερίας αποτελούνται από τις ακόλουθες παραμέτρους κίνησης:
- Μετάφραση - Μετακίνηση κατά μήκος των διαφόρων αξόνων X, Y και Z
- Η μετάβαση προς τα πάνω και προς τα κάτω κατά μήκος του άξονα Υ ονομάζεται ανύψωση.
- Η μετακίνηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω κατά μήκος του άξονα Χ ονομάζεται υπερχείλιση.
- Η μετακίνηση προς τα αριστερά και δεξιά κατά μήκος του άξονα Ζ ονομάζεται κλίση.
- Περιστροφή - Περιστροφή για να αντιμετωπίσετε έναν διαφορετικό άξονα
- Η μετακίνηση μεταξύ Χ και Υ ονομάζεται pitch.
- Η μετακίνηση μεταξύ Χ και Ζ ονομάζεται εκτροπή.
- Η μετακίνηση μεταξύ Z και Y ονομάζεται roll.
Ένα πολύ καλό παράδειγμα ενός αντικειμένου που έχει 6DOF είναι ένα αεροπλάνο. Μπορεί να κινηθεί ελεύθερα σε τρισδιάστατο χώρο, με τους δύο οριζόντιους άξονες ως Χ και Ζ ενώ ο κάθετος άξονας είναι Y. Αν χρειάζεται να κοιτάζει προς τα πάνω ή προς τα κάτω, πρέπει να αλλάξει τον προσανατολισμό της μύτης του από το οριζόντιο X στο Y, που ονομάζεται pitch. Εάν το επίπεδο χρειάζεται να γυρίσει από τον άξονα Χ στον άξονα Ζ χωρίς να αλλάξει τον προσανατολισμό του σώματός του, μπορεί να κάνει στροφή χρησιμοποιώντας το πηδάλιο του ώστε τα πτερύγια να παραμείνουν οριζόντια ενώ η μύτη αρχίζει να δείχνει προς τον άξονα Ζ. Τέλος, δεδομένου ότι συχνά υποτίθεται ότι ο προσανατολισμός Χ είναι πάντα όπου η μύτη αντιμετωπίζει σε σχέση με το επίπεδο, μετακινώντας το επίπεδο από το Χ στο Υ θα το κάνει να κυλήσει, εξ ου και ο όρος. Ο πιλότος μπορεί στη συνέχεια να συνδυάσει οποιαδήποτε από αυτές τις παραμέτρους κίνησης για να εκτελέσει ελιγμούς.
Αυτή η έννοια χρησιμοποιείται συχνά στη μηχανική και τη ρομποτική. Οι περισσότεροι ελεγκτές της κονσόλας παιχνιδιών αισθάνονται την είσοδο 6DOF από το ραβδί αντίχειρων του ελεγκτή και αυτό είναι το ίδιο για πολλά παιχνίδια με τηλεχειρισμό. Τα κινητά τηλέφωνα διαθέτουν αισθητήρες 6DOF που παρακολουθούν την κίνηση του τηλεφώνου. Στη ρομποτική, τα ρομπότ μπορούν να έχουν περισσότερους από έξι βαθμούς ελευθερίας, καθώς οι μεμονωμένες μονάδες μπορούν να θεωρηθούν χωριστές και συγκεντρωτικές ταυτόχρονα, πράγμα που σημαίνει ότι το DOF κάθε τμήματος συνεισφέρει στο σύνολο. Έτσι, ένας ρομποτικός βραχίονας με τρία τμήματα και κάθε κομμάτι με έξι βαθμούς ελευθερίας, μπορεί να ειπωθεί ότι ο βραχίονας ρομπότ έχει 18 βαθμούς ελευθερίας.
