關於自由度
瞭解自由度的意義對選取定義機構移動能力的適當條件約束而言很重要。在系統中,自由度 (DOF) 的數目表示在系統中指定每個剛性主體的位置或運動所需的獨立參數的數目。
預先定義的條件約束集可定義兩個剛性主體間的連接對。集合中的條件約束會限制剛性主體相對於彼此的運動,從而降低系統整體的可能自由度。
例如,完全沒有限制的剛性主體自由度為 6,分別為三個平移自由度和三個旋轉自由度。各條件約束以特定方式限制移動。例如,如果您將插銷連接對 (僅允許繞軸進行旋轉運動) 套用至剛性主體,則該剛性主體的自由度會從六降到一。
選擇要套用到模型上的預先定義條件約束集前,您必須清楚知道要限制和允許剛性主體做何種類型的運動。
一般連接對與 6DOF 連接對
可使用一般連接對來表示具有與想為特定元件定義的 DOF 相同的連接對存在 DOF 數字與其他連接對相同的一般連接對 (例如,球、圓柱體或插銷連接對)。建立一般連接對後,它會在模型上顯示為座標系。其 DOF 顯示為平移與旋轉箭頭。
您可以使用 6DOF 條件約束來表示一個具有三個旋轉運動軸和三個平移運動軸的連接點。由於未套用任何實際條件約束,因此模型元件相對於彼此的運動不會產生變化。可重新使用 6DOF 連接對,來套用至伺服馬達或建立特定類型的連接對。
當連接對處於萬向狀態時,6DOF 或萬向鎖定連接對的旋轉自由度數可能會減一。在此情況下,總 DOF 也會減一。
總自由度
旋轉軸
平移軸
連接類型
與特定 DOF 相關聯的條件約束
0
0
0
「焊接」(Weld) - 將兩個剛性主體粘結在一起。
0
0
0
「固定」(Rigid) - 在改變底層剛性主體定義時將兩個零件粘結在一起。受固定連接限制的零件構成單一剛性主體。
1
0
1
「滑塊」(Slider) - 沿軸平移。
平面-平面重合
1
1
0
「插銷」(Pin) - 繞一個軸旋轉。
2
2
0
一般
如果點在邊上,則為點-點對齊。
在平面上的邊。
2
1
1
「圓柱體」(Cylinder) - 沿特定軸平移以及繞特定軸旋轉。
直線上的點
平面-平面定向
2
0
2
一般
假設平面既不與邊垂直,也不與邊平行,則邊在平面上
平面-平面定向
3
3
0
「球」(Ball) - 以任意方向旋轉。
平面-點對齊
3
2
1
一般
在平面上的邊
點在線上(線與邊必須對齊)
3
1
2
「平面」(Planar) - 透過平面條件約束連接的剛性主體在一個平面內相對運動。相對於垂直該平面的軸旋轉。
平面-平面重合/平行
3
0
3
一般
平面-平面定向
平面-平面定向 (不與第一組平面平行)
4
3
1
「軸承」(Bearing) - 組合球連接對和滑塊連接對。
邊上的點
4
2
2
一般
在平面上的邊
4
1
3
一般
平面-平面定向
4
3
1
「槽」(Slot)
非直軌跡上的點
3
3
0
「萬向」(Gimbal) - 對齊兩個座標系的中心 (如下所示)。
「點對點」(Point to Point)
5
3
2
「一般」(General) (如下所示)。
在平面上的點
6
3
3
6DOF - 朝任意方向旋轉和平移 (如下所示)。
* 
除連接對集條件約束以外,您還必須考慮套用至模型的伺服馬達所強加的條件約束。對伺服馬達施加減少自由度的位移、速度及加速度。
請注意,只需套用限制機構運動所需的預先定義條件約束集即可。如果過度限制機構,將會產生重複限制,可能導致動態分析時出現不正確的作用結果。
如需有關元件位置與條件約束集的詳細資訊,請搜尋「說明中心」的「組件」(Assembly) 區。