Liczba stopni swobody (DOF) manipulatora oznacza liczbę niezależnych zmiennych opisujących jego konfigurację. W praktyce dla typowych robotów szeregowych jest to najczęściej liczba niezależnie sterowanych osi (przegubów) w łańcuchu kinematycznym.
Jak poprawnie wyznaczać DOF z schematu kinematycznego:
- Rozpoznaj podstawę oraz kolejne człony robota (segmenty połączone przegubami).
- Zidentyfikuj pary kinematyczne (przeguby). Najczęściej spotkasz przegub obrotowy (ruch obrotu) lub przesuwny (ruch liniowy).
- Dla idealnego przegubu obrotowego lub przesuwnego przyjmuje się zwykle 1 stopień swobody (jeden niezależny ruch).
- Zlicz tylko ruchy niezależne — jeśli jakiś ruch jest mechanicznie sprzężony z innym (zależny), nie zwiększa DOF.
Dlaczego poprawna jest odpowiedź "5": na przedstawionym schemacie występuje pięć niezależnych przegubów/osi, które wnoszą po jednym niezależnym ruchu do konfiguracji robota, co łącznie daje pięć stopni swobody.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne:
- "2" i "3" zwykle wynikają z pominięcia części przegubów (np. elementów nadgarstka/końcówki) albo z policzenia tylko "dużych" ruchów podstawy i ramienia.
- "4" bywa skutkiem mylenia liczby segmentów z liczbą przegubów lub nieuwzględnienia jednego przegubu na rysunku.
Wskazówka egzaminacyjna: licz przeguby, nie człony. Przejdź po schemacie od podstawy do efektora i za każdym razem, gdy widzisz nową parę kinematyczną dającą niezależny ruch, dodaj 1 do sumy.
