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一个刚体在空间运动中具有几个自由度 刚体运动自由度怎么算

2021-04-25知识5

刚体有几个自由度 空间刚体有六个自由度,分别为: 空间刚体有六个自由度,分别为:1.沿X轴的移动;2.绕X轴的转动;3.沿Y轴的移动;4.绕Y轴的转动;5.沿Z轴的移动;6.绕Z轴的转动;

刚体一般运动的自由度 能够沿62616964757a686964616fe78988e69d8331333433653934空间坐标系的某轴做直线运动,就有一个自由度;能够沿3个轴做直线运动,就有3个自由度;能够绕空间坐标系的某轴旋转,就有一个自由度;能够绕3个轴旋转,就有3个自由度;所以,刚体最多可有6个自由度。三个点就可以决定刚体在空间中所在的位置,六个自由度只能描述两个点的运动。而另一个点就没办法描述。比如在空间中有一张平面上面有三个点,知道了两个点的自由度就知道了这两点决定的直线的运动,而第三个点的运动就不知道是什么样的,所以这块平面的运动就不能描述了。如果已知刚体的受力(可以关于时间变化),如何计算刚体的运动呢?我们可以分别计算刚体所受的所有外力的矢量和,称为合外力,以及所有外力关于刚体质心质心的矢量和,称为合外力矩.然后通过质点系的动量定理,角动量定理角动量定理以及刚体的刚体的转动惯量或者惯性张量就可以得到刚体在每个时刻的姿态.如果刚体在旋转过程中转轴始终保持在同一个方向,那么计算过程将十分简单,因为不需要使用惯性张量,具体过程见“刚体的平面运动方程”.但如果刚体转动时转轴可能发生改变,那么就必须使用惯性张量和参考系变换,使计算更为复杂。

空间刚体为什么有6个自由度???我觉得只有5个 经典的理论力学对刚体自由度是这样确定的,位置自由度3个,转动自由度2个,震动自由度1个。很多现在搞机器人的都将转动量分解到XYZ轴上,因此,他们除去震动自由度,说3位置,3转动为6个自由度,其实有一个是冗余的。当然,这是我们来确定三维空间中的位置的,如果要将这个点的自旋和震动都描述出来,还会适当增加自由度/约束。

#刚体定轴运动时有几个自由度#一个刚体在空间运动中具有几个自由度

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