关于自由度
如果要选择适当的约束来定义机构的运动能力，理解自由度的意义非常关键。自由度 (DOF) 的数量表示在系统中指定每个刚性主体的位置或运动所需的独立参数的数量。
预定义的约束集定义了两个刚性主体之间的连接。该约束集中的约束对刚性主体相对于彼此的运动起着限制作用，减少系统在总体上所可能具有的自由度。
完全不受约束的刚性主体有六个自由度：三个平移自由度和三个旋转自由度。各个约束都按特定的方式来限制运动。例如，如果对一个刚性主体应用销钉连接 (仅允许围绕轴进行旋转运动)，则该刚性主体的自由度将从六减少到一。
选择一个应用至模型的预定义约束集前，应了解要对刚性主体进行限制的运动类型，以及要允许的运动类型。
常规连接和 6DOF 连接
使用常规连接可表示 DOF 与要定义给特定元件的 DOF 相同的那些连接。会存在常规连接与其他连接具有相同 DOF 数量的情况 (例如，球、圆柱或销钉连接)。创建常规连接后，它会作为坐标系出现在模型中。其 DOF 将显示为平移和旋转箭头。
可使用 6DOF 约束来表示具有三条旋转运动轴和三条平移运动轴的连接。模型元件彼此相对的运动不会变化，因为未应用任何实际的约束。6DOF 连接可以重新使用，以实现伺服电动机应用或为特定类型的连接建模。
当连接处于万向状态时，6DOF 或者万向节锁死连接的旋转自由度数量应减少一。在此情况下，总 DOF 数量也将减少一。
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总自由度
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旋转轴
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平移轴
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连接类型
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与特定 DOF 关联的约束
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0
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0
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0
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“焊缝”(Weld) - 将两个刚性主体粘在一起。
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0
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0
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0
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“刚性”(Rigid) - 在更改底层刚性主体定义时将两个零件粘结在一起。受刚性连接约束的零件构成单一刚性主体。
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1
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0
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1
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“滑块”(Slider) - 沿轴平移。
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面-面重合
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1
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1
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0
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“销”(Pin) - 绕轴旋转。
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2
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2
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0
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常规
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点 - 点对齐 (如果点在边上)。
平面上的边。
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2
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1
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1
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“圆柱”(Cylinder) - 沿指定轴平移并绕该轴旋转。
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直线上的点
面-面定向
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2
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0
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2
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常规
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平面上的边，假定该平面既不与边垂直，也不与边平行。
面-面定向
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3
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3
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0
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“球”(Ball) - 以任意方向旋转。
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点-点对齐
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3
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2
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1
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常规
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平面上的边
线上的点（线和边必须对齐）
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3
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1
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2
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“平面”(Planar) - 通过平面约束连接的刚性主体在平面内相对运动。相对于垂直该平面的轴旋转。
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面-面重合/平行
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3
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0
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3
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常规
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面-面定向
平面 - 平面定向 (不与第一组平面平行)
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4
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3
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1
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“轴承”(Bearing) - 组合球连接和滑块连接。
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边上的点
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4
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2
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2
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常规
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平面上的边
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4
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1
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3
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常规
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面-面定向
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4
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3
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1
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“槽”(Slot)
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非直线轨迹上的点
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3
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3
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0
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“万向”(Gimbal) - 对齐两个坐标系的中心 (见下方)。
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“点到点”(Point to point)
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5
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3
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2
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“常规”(General) (见下方)。
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平面上的点
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6
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3
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3
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6DOF- 按任意方向平移及旋转 (见下方)。
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除了连接集约束外，还必须考虑在模型上应用的伺服电动机所施加的约束。对伺服电动机施加减少自由度的位移、速度及加速度。
注意，仅应用必需的预定义的约束集来限制机构的运动。如果对机构进行过度约束，将会出现冗余，可能导致动态分析中出现不正确的反作用结果。
有关元件放置和约束集的更多详细信息，请搜索“帮助中心”的“装配”区域。
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