Stopień swobody (DOF) manipulatora oznacza liczbę niezależnych parametrów ruchu, które trzeba zadać, aby jednoznacznie opisać jego konfigurację. W praktyce, dla typowego manipulatora szeregowego, DOF jest najczęściej równy liczbie niezależnie sterowanych przegubów (osi), czyli liczbie aktywnych par kinematycznych w łańcuchu od podstawy do efektora (np. chwytaka).
W tym zadaniu informacja o konstrukcji jest podana na schemacie. Aby poprawnie odpowiedzieć:
- zidentyfikuj wszystkie przeguby/osiowe połączenia członów, które umożliwiają ruch względny,
- sprawdź, które z tych ruchów są niezależne (wynikają z oddzielnych osi/przegubów),
- zlicz te niezależne osie – to jest liczba stopni swobody.
Odpowiedź "4" jest poprawna, ponieważ ze schematu wynika istnienie czterech niezależnych ruchów przegubowych w łańcuchu manipulatora.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "1" odpowiadałoby bardzo prostemu mechanizmowi z jedną osią (np. pojedyncze ramię obracane w jednym przegubie). Taki przypadek nie pozwalałby na ruch opisany przez schemat manipulatora wieloczłonowego.
- "2" jest typowe dla układów o dwóch osiach (np. prosty układ planarnego pozycjonowania), ale przy czterech przegubach/osiowych połączeniach na schemacie zaniża liczbę niezależnych ruchów.
- "3" to częsty błąd polegający na pominięciu jednego przegubu (np. nieuwzględnienie osi nadgarstka lub przegubu pośredniego). Jeśli na schemacie widoczne są cztery niezależne przeguby, DOF wynosi 4, a nie 3.
Wskazówka egzaminacyjna: nie licz "elementów" (członów) ani "segmentów ramienia", tylko ruchy wynikające z przegubów. Najpierw zaznacz na schemacie każdy przegub, a dopiero potem zlicz niezależne osie.
