Seis grados de libertad
Seis grados de libertad ( 6DOF ) se refiere a la libertad de movimiento de un cuerpo rígido en un espacio tridimensional . Específicamente, el cuerpo es libre de cambiar de posición como traslación hacia adelante/atrás (oleaje), arriba/abajo (levantamiento), izquierda/derecha (balanceo) en tres ejes perpendiculares , combinado con cambios de orientación a través de la rotación alrededor de tres ejes perpendiculares, a menudo denominado guiñada (eje normal), cabeceo (eje transversal) y balanceo (eje longitudinal). Tres grados de libertad ( 3DOF), un término que se utiliza a menudo en el contexto de la realidad virtual, se refiere únicamente al seguimiento del movimiento de rotación: cabeceo, guiñada y balanceo. [1] [2]
Los sistemas de manipuladores en serie y en paralelo generalmente están diseñados para colocar un efector final con seis grados de libertad, tres en traslación y tres en orientación. Esto proporciona una relación directa entre las posiciones del actuador y la configuración del manipulador definida por su cinemática directa e inversa .
Los brazos de los robots se describen por sus grados de libertad . Esta es una métrica práctica, en contraste con la definición abstracta de grados de libertad que mide la capacidad de posicionamiento agregado de un sistema. [3]
En 2007, Dean Kamen , inventor del Segway , presentó un prototipo de brazo robótico [4] con 14 grados de libertad para DARPA . Los robots humanoides suelen tener 30 o más grados de libertad, con seis grados de libertad por brazo, cinco o seis en cada pierna y varios más en el torso y el cuello . [5]
El término es importante en los sistemas mecánicos , especialmente en los sistemas biomecánicos , para analizar y medir las propiedades de este tipo de sistemas que deben tener en cuenta los seis grados de libertad. La medición de los seis grados de libertad se logra hoy a través de campos magnéticos o electromagnéticos de CA y CC en sensores que transmiten datos posicionales y angulares a una unidad de procesamiento. Los datos se vuelven relevantes a través de un software que integra los datos en función de las necesidades y la programación de los usuarios.
En términos de un visor , como el que se usa para la realidad virtual , las envolventes rotacionales también se pueden considerar en los siguientes términos:
