Frihetsgrader (mekanikk)

I fysikk er frihetsgrader (engelsk degrees of freedom, ofte forkortet DOF) til et mekanisk system antallet uavhengige parametere som definerer dens konfigurasjon eller tilstand. Det er viktig i analysen av systemer innen maskinteknikk, konstruksjonsteknikk, romfartsteknikk, robotikk og andre felt.

Posisjonen til en enkelt jernbanevogn (motor) som beveger seg langs et spor har en grad av frihet fordi posisjonen til vognen er definert av avstanden langs sporet. Et tog med stive vogner forbundet med hengsler til en motor har fremdeles bare en grad av frihet fordi posisjonene til vognene bak motoren er begrenset av sporets form.

En bil med svært stiv fjæring kan betraktes som en stiv kropp som kjører på et plan (et flatt, todimensjonalt rom). Denne kroppen har tre uavhengige frihetsgrader som består av to oversettelseskomponenter og en rotasjonsvinkel. Glidning eller drifting er et godt eksempel på en bils tre uavhengige frihetsgrader.

Plasseringen og orienteringen til et stivt legeme i rommet er definert av tre oversettelseskomponenter og tre rotasjonskomponenter, noe som betyr at den har seks frihetsgrader.

Den nøyaktige begrensningsmekaniske designmetoden styrer frihetsgraden til verken å begrense eller begrense en enhet.[1]

KilderRediger

  1. ^ Hale, Layton C. (1999). «Principles and techniques for desiging precision machines» (PDF). Massachusetts Institute of Technology.