Войти
Шесть степеней свободы: вперед / назад, вверх / вниз, влево / вправо, рыскание, тангаж, крен Шесть степеней свободы (6DoF ) относятся к свободе движения твердого тела в трехмерное пространство. В частности, тело может свободно менять положение как вперед / назад (всплеск), вверх / вниз (подъем), влево / вправо (качание) перемещение в трех перпендикулярных оси, в сочетании с изменениями в ориентации через поворот вокруг трех перпендикулярных осей, часто называемых рысканием (нормальная ось), тангажем (поперечная ось) и креном. (продольная ось). Три степени свободы (3DOF ), термин, часто используемый в контексте виртуальной реальности, относится к отслеживанию только вращательного движения: тангажа, рыскания и крена.
Последовательный и параллельный Системы манипуляторов обычно предназначены для позиционирования рабочего органа с шестью степенями свободы, состоящими из трех по перемещению и трех по ориентации. Это обеспечивает прямую взаимосвязь между положениями привода и конфигурацией манипулятора, определяемой его прямой и обратной кинематикой.
Руки робота описываются их степенями свободы. Это число обычно относится к количеству одноосных вращательных соединений в руке, где большее число указывает на повышенную гибкость при установке инструмента. Это практический показатель, в отличие от абстрактного определения степеней свободы, который измеряет совокупные возможности позиционирования системы.
В 2007 году Дин Камен, изобретатель Компания Segway представила прототип робота-манипулятора с 14 степенями свободы для DARPA. Роботы-гуманоиды обычно имеют 30 или более степеней свободы, с шестью степенями свободы на руку, пять или шесть на каждую ногу и еще несколько на туловище и шее.
Этот термин важен в механических системах, особенно биомеханических системах для анализа и измерения свойств этих типов систем, которые должны учитывать все шесть степеней свобода. Измерение шести степеней свободы сегодня выполняется с помощью магнитных или электромагнитных полей переменного и постоянного тока в датчиках, которые передают данные о местоположении и угловые данные в блок обработки. Данные становятся актуальными с помощью программного обеспечения, которое объединяет данные на основе потребностей и программирования пользователей.
Мнемоника для запоминания названий углов Примером движения с шестью степенями свободы является движение корабля в море. Это описывается как:
Конверты смещения:
Огибающие вращения:
Существует три типа рабочего диапазона в шести степенях свободы. Это прямые, полупрямые (условные) и непрямые, все независимо от времени, оставшегося для выполнения маневра, энергии, оставшейся до выполнить маневр и, наконец, если движением управляет биологический объект (например, человек), роботизированный объект (например, компьютер) или и то, и другое.
Переходный тип также существует в некоторых транспортных средствах. Например, когда Space Shuttle работает в космосе, этот аппарат описывается как полностью прямой шестиугольник, потому что его шесть градусов могут управляться. Однако, когда космический шаттл находится в атмосфере Земли для своего возвращения, полностью прямые шесть градусов больше не применимы по многим техническим причинам.
Шесть степеней свободы также относятся к движению в видеоиграх.
Шутеры от первого лица (FPS) обычно предоставляют пять степеней свободы: вперед / назад, скольжение влево / вправо, вверх / вниз (прыжок / приседание / ложь), рыскание (поворот влево / вправо) и шаг (смотреть вверх / вниз). Если игра допускает наклонное управление, некоторые считают это шестой глубиной резкости; однако это может быть не совсем точным, поскольку наклон - это ограниченное частичное вращение.
Термин 6DoF иногда использовался для описания игр, которые допускают свободу передвижения, но не обязательно соответствуют критериям 6DoF. Например, Dead Space 2 и, в меньшей степени, Homeworld и Zone Of The Enders допускают свободу передвижения.
Некоторые примеры настоящих игр 6DoF, которые позволяют независимое управление всеми тремя осями движения и всеми тремя осями вращения, включают Elite Dangerous, Shattered Horizon, Франшизы Descent, Miner Wars, Space Engineers, Forsaken и Overload (от тех же создателей Descent). Космическая MMO Vendetta Online также имеет 6 степеней свободы.
Устройства отслеживания движения, такие как TrackIR, используются для отслеживания головы 6DoF. Это устройство часто используется в авиасимуляторах и других симуляторах транспортных средств, которые требуют осмотра кабины, чтобы найти врагов или просто избежать несчастных случаев в игре.
Акроним 3DoF, означающий движение в трех измерениях, но не вращение, иногда встречается.
Razer Hydra, контроллер движений для ПК, отслеживает положение и вращение двух проводных нунчаков, обеспечивая шесть степеней свободы для каждой руки.
SpaceOrb 360 - это компьютерное устройство ввода 6DOF, выпущенное в 1996 году, первоначально произведенное и проданное компанией SpaceTec IMC (сначала куплено Labtec, которое позже было куплено пользователя Logitech ).
Контроллеры, продаваемые с HTC VIVE, предоставляют информацию 6DOF от маяка, который использует технологию Time of Flight (TOF) для определения положения контроллеров.
