Techopedie vysvětluje Šest stupňů volnosti (6DOF)

Šest stupňů volnosti je specifický počet parametrů pro počet stupňů volnosti, které má objekt v trojrozměrném prostoru, například v reálném světě. Znamená to, že existuje šest parametrů nebo způsobů, kterými se těleso může pohybovat.

Šest stupňů volnosti se skládá z následujících parametrů pohybu:

• Translace – pohyb podél různých os X, Y a Z
  • Pohyb nahoru a dolů podél osy Y se nazývá heving.
  • Pohyb dopředu a dozadu podél osy X se nazývá surging.
  • Pohyb vlevo a vpravo podél osy Z se nazývá kymácení.
• Rotace – otáčení za účelem směřování k jiné ose
  • Pohyb mezi osami X a Y se nazývá náklon.
  • Pohyb mezi X a Z se nazývá vychýlení.
  • Pohyb mezi Z a Y se nazývá náklon.

Velmi dobrým příkladem objektu, který má 6DOF, je letadlo. Může se volně pohybovat v trojrozměrném prostoru, přičemž dvě vodorovné osy jsou X a Z, zatímco svislá osa je Y. Pokud potřebuje zamířit nahoru nebo dolů, musí změnit orientaci svého nosu z vodorovné osy X na Y, což se nazývá náklon. Pokud se letadlo potřebuje otočit z osy X do osy Z, aniž by změnilo orientaci svého těla, může provést vychýlení pomocí směrového kormidla tak, aby křídla zůstala vodorovná, zatímco příď začne směřovat k ose Z. A konečně, protože se často předpokládá, že orientace X je vždy tam, kam směřuje nos letadla vzhledem k letadlu, pohyb letadla z X do Y způsobí, že se letadlo překlopí, odtud tento termín. Pilot pak může kombinovat libovolné z těchto parametrů pohybu a provádět manévry.

Tento koncept se často používá ve strojírenství a robotice. Většina ovladačů herních konzolí snímá vstup 6DOF z páčky ovladače a stejně tak je tomu u mnoha dálkově ovládaných hraček. Mobilní telefony mají snímače 6DOF, které sledují pohyb telefonu. V robotice mohou mít roboty více než šest stupňů volnosti, protože jednotlivé moduly lze považovat za samostatné a zároveň agregované, což znamená, že každý segment DOF přispívá k celku. Takže u robotické ruky se třemi segmenty, z nichž každý spojený segment má šest stupňů volnosti, lze říci, že robotická ruka má 18 stupňů volnosti.