机械中自由度的定义是什么?

题目

机械中自由度的定义是什么?

答案

譬如一个构件,在空间上完全没有约束,那么它可以在3个正交方向上平动,还可以有三个正交方向的转动,那么就有6个自由度.约束增加,自由度就减少,如果该构件的所有运动都被限制,那自由度就是0（相对惯性坐标系静止的构件）.x0d工件定位的实质就是要限制对加工有不良影响的自由度.设空间有一固定点,一件的底面与该点保持接触,那么工件没Z轴的位置自由度便被限制了.补充：一般地,自由度的个数是指用于计算某个特征数(比如样本期望或样本方差)的独立观察值的个数；例如,随机变量X的样本方差定义为S .在这种情况下,我们称其自由度为(n－1),也就是说,如果我们用与计算样本方差相同的样本来计算样本均值时,将失去一个自由度,也即只有n－1个独立的观察值,我们举一个例子进一步说明,若X可取三个不同值：1、2、3,则样本均值为2.由于sum(Xi - average(X) ) = 0恒成立,所以,在差值( 1－2),(2－2)和(2－3)中只可任取2个,因为第三值必须满足条件sum(Xi - average(X) ) = 0 .因此,在此情况下,虽然有三个观察值,但自由度仅为2.补充：一般说来一个物体具有6个自由主,建立一个空间坐标系.沿.X,Y,Z三个方向的移动各叫一个自由度.绕X,Y,Z三个轴的转动分别为三个自由度.至于三自由度、四自由度、五自由度的机械手你可以看一下那一个或者几个自由度被限制.补充：理论力学：确定物体的位置所需要的独立坐标数称作物体的自由度,当物体受到某些限制时——自由度减少.一个质点在空间自由运动,它的位置由三个独立坐标就可以确定,所以质点的运动有三个自由度.假如将质点限制在一个平面或一个曲面上运动,它有两个自由度.假如将质点限制在一条直线或一条曲线上运动,它只有一个自由度.刚体在空间的运动既有平动也有转动,其自由度有六个,即三个平动自由度x、y、z和三个转动自由度a、b、q.