درجات آزادی و مبناها

هر جسمی در فضا دارای 6 درجه آزادی می باشد. یک حرکت در راستای محور X، یک حرکت در راستای محور Y و یک حرکت در راستای محور Z. به علاوه چرخش حول محور X، u نام گذاری شده است، چرخش حول محور Y، v نام گذاری شده و چرخش حول محور Z، w نام گذاری شده است. شکل زیر راستاها و چرخش ها حول محور های مختصات را نشان می دهد.

حالا فکر کنید که چه اتفاقی می افتد هنگامی که یک مبنای اولیه (اصلی) مورد انتخاب واقع می شود. فریم کنترل در شکل زیر قطعه را در آن مبنا محدود می کند. فرض کنید که صفحه XZ مبنای اولیه انتخاب شود. مبنای اولیه حرکت در راستای محور Y و چرخش حول محور X,Z را محدود می کند. حرکت در راستای محور X,Z و چرخش حول محور Y بدون قید باقی می ماند.

حال در نظر بگیرید که چه اتفاقی می افتد هنگامی که مبنای اولیه و ثانویه مورد انتخاب واقع می شود. فریم کنترل در شکل زیر قطعه را در مبنای اولیه و ثانویه محدود می کند. فرض کنید که صفحه XZ مبنای اولیه و XY مبنای ثانویه انتخاب شود. مبنای اولیه حرکت در راستای محور Y و چرخش حول محور X,Z را محدود می کند، مبنای ثانویه حرکت در راستای محور Z و چرخش حول محور Y را محدود می کند. حرکت در راستای محور X بدون قید باقی می ماند.

حال در نظر بگیرید که چه اتفاقی می افتد هنگامی که مبنای اولیه و ثانویه و سوم مورد انتخاب واقع می شود. فریم کنترل در شکل زیر قطعه را در مبنای اولیه و ثانویه و سوم محدود می کند. فرض کنید که صفحه XZ مبنای اولیه و XY مبنای ثانویه و صفحه YZ مبنای سوم انتخاب شود. مبنای اولیه حرکت در راستای محور Y و چرخش حول محور X,Z را محدود می کند، مبنای ثانویه حرکت در راستای محور Z و چرخش حول محور Y را محدود می کند و مبنای سوم حرکت در راستای محور X را محدود می کند. در نتیجه 6 درجه آزادی قطعه مقید می شود.