Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Үш өлшемді кеңістіктегі қатты дененің қозғалыс түрлері
Types of movement possible for a rigid body in three dimensional space
Алты еркіндік дәрежесі (6DOF) немесе кейде қозғалыстың алты дәрежесі – үш өлшемді кеңістіктегі қатты дененің қозғалыс еркіндігінің алты механикалық дәрежесін көрсетеді. Нақтырақ айтқанда, дене үш өзара перпендикуляр ось бойынша алға/артқа (итеру), жоғары/төмен (көтеру), солға/оңға (сырғу) трансляциясы арқылы позициясын өзгерте алады, сонымен қатар үш өзара перпендикуляр ось маңында айналу арқылы бағытын өзгерте алады, бұл көбінесе қисайту (нормаль ось), көлденең бұрылыс (көлденең ось) және домалану (бойлық ось) деп аталады. Үш еркіндік дәрежесі (3DOF) – көбінесе виртуалды шындық контекстінде қолданылатын термин, әдетте тек айналу қозғалысын қадағалауды білдіреді: көлденең бұрылыс, қисайту және домалану.
Six degrees of freedom (6DOF), or sometimes six degrees of movement, refers to the six mechanical degrees of freedom of movement of a rigid body in three dimensional space. Specifically, the body is free to change position as forward/backward (surge), up/down (heave), left/right (sway) translation in three perpendicular axes, combined with changes in orientation through rotation about three perpendicular axes, often termed yaw (normal axis), pitch (transverse axis), and roll (longitudinal axis). Three degrees of freedom (3DOF), a term often used in the context of virtual reality, typically refers to tracking of rotational motion only: pitch, yaw, and roll.
Робототехника
Кезекті және параллельді манипулятор жүйелері әдетте соңғы атқарушы құрылғыны алты еркіндік дәрежесімен орналастыру үшін жасалады, олардың үшi – аударма, үшi – бұрылу. Бұл, актуаторлардың орналасуы мен манипулятордың конфигурациясы арасындағы тікелей байланысты қамтамасыз етеді, ол манипулятордың тікелей және кері кинематикасымен анықталады. Робот қолдары олардың еркіндік дәрежесімен сипатталады. Бұл, жүйенің жалпы орналасу мүмкіндіктерін өлшейтін еркіндік дәрежесінің абстрактілі анықтамасынан өзгеше, практикалық өлшем. 2007 жылы Segway-ді ойлап тапқан Дин Камен, DARPA үшін 14 еркіндік дәрежесі бар робот қол прототипін таныстырды. Адам тәрізді роботтар әдетте 30 немесе одан да көп еркіндік дәрежесіне ие, әр қолға алты, әр аяққа бес немесе алты, ал дене мен мойынға тағы бірнеше дәрежелер қосылады.
Serial and parallel manipulator systems are generally designed to position an end effector with six degrees of freedom, consisting of three in translation and three in orientation. This provides a direct relationship between actuator positions and the configuration of the manipulator defined by its forward and inverse kinematics. Robot arms are described by their degrees of freedom. This is a practical metric, in contrast to the abstract definition of degrees of freedom which measures the aggregate positioning capability of a system. In 2007, Dean Kamen, inventor of the Segway, unveiled a prototype robotic arm with 14 degrees of freedom for DARPA. Humanoid robots typically have 30 or more degrees of freedom, with six degrees of freedom per arm, five or six in each leg, and several more in torso and neck.
Операциялық қоржынның түрлері
"Еркіндіктің алты дәрежесі" шеңберінде операциялық қабылдаудың үш түрі бар. Бұл типтер – тікелей, жартылай тікелей (шартты) және тікелей емес. Олардың барлығы маневрді орындау үшін қалған уақытқа, маневрді орындауға қалған энергияға және қозғалыс биологиялық объект (мысалы, адам), роботтық объект (мысалы, компьютер) немесе олардың біріктірілімі арқылы басқарылатынына қарамастан, қатысты. Тікелей тип: Дәрежеге ерекше шарттарсыз тікелей бұйрық беруге болады және бұл қалыпты жұмыс ретінде сипатталады. (Қарапайым ұшақтағы элерон) Жартылай тікелей тип: Дәрежеге белгілі бір шарттар орындалғанда бұйрық беруге болады. (Ұшақтағы кері жылдамдық) Тікелей емес тип: Дәреже оның қоршаған ортамен өзара әрекеттесуі арқылы жүзеге асырылады және оған бұйрық беру мүмкін емес. (Теңіздегі кеме иілу қозғалысы) Кейбір көлік құралдарында ауысу типі де кездеседі. Мысалы, ғарыш кемесі Жердің төменгі орбитасында жұмыс істеген кезде, ол толық тікелей алты деп сипатталды, себебі ғарыш кеңістігінде оның алты дәрежесі реакциялық дөңгелектер және RCS қозғалтқыштары арқылы басқарыла алатын. Алайда, ғарыш кемесі Жер атмосферасына қайта оралып, төмен түскен кезде, толық тікелей алты дәрежесі енді қолданылмайды, өйткені ол қанаттары мен басқару беттерін пайдалана отырып ауада қозғалады.
There are three types of operational envelope in the Six degrees of freedom. These types are Direct, Semi direct (conditional) and Non direct, all regardless of the time remaining for the execution of the maneuver, the energy remaining to execute the maneuver and finally, if the motion is commanded via a biological entity (e. g. human), a robotical entity (e. g. computer) or both. Direct type: Involved a degree can be commanded directly without particularly conditions and described as a normal operation. (An aileron on a basic airplane)
Semi direct type: Involved a degree can be commanded when some specific conditions are met. (Reverse thrust on an aircraft)
Non direct type: Involved a degree when is achieved via the interaction with its environment and cannot be commanded. (Pitching motion of a vessel at sea)
Transitional type also exists in some vehicles. For example, when the Space Shuttle operated in low Earth orbit, the craft was described as fully direct six because in the vacuum of space, its six degrees could be commanded via reaction wheels and RCS thrusters. However, when the Space Shuttle was descending through the Earth's atmosphere for its return, the fully direct six degrees were no longer applicable as it was gliding through the air using its wings and control surfaces.
Ойын контроллері
Алты еркіндік дәрежесі бейне ойындардағы қозғалысты да білдіреді. Бірінші тұлғадан ату (FPS) ойындары әдетте бес еркіндік дәрежесін ұсынады: алға/артқа, солға/оңға, жоғары/төмен (секіру/қимылдау/жату), бұрылу (солға/оңға), және көтерілу/түсу (жоғары/төмен қарау). Егер ойын еңкеюді басқаруға мүмкіндік берсе, онда оны алтыншы DOF деп есептейді; алайда, бұл толыққанды дұрыс болмауы мүмкін, себебі еңкею – шектеулі ішінара айналу. 6DOF термині кейде еркін қозғалуға мүмкіндік беретін, бірақ толық 6DOF критерийлеріне сай келмейтін ойындарды сипаттау үшін қолданылады. Мысалы, Dead Space 2, сондай-ақ Homeworld және Zone Of The Enders ойындары да қозғалыс еркіндігін қамтамасыз етеді. Нақты 6DOF ойындарының мысалдары, барлық үш қозғалыс және үш айналу осін тәуелсіз басқаруға мүмкіндік береді: Elite Dangerous, Shattered Horizon, Descent франшизасы, Everspace франшизасы, Retrovirus, Miner Wars, Space Engineers, Forsaken және Overload (Descent-тің сол авторларынан). Vendetta Online ғарыш MMO-сында 6 еркіндік дәрежесі бар. 6DOF бас қозғалысын қадағалау үшін TrackIR сияқты қозғалыс ізін бақылайтын аппараттық құрылғылар және Eyeware Beam сияқты бағдарламалық қолданбалар қолданылады. Бұл құрылғы көбінесе ұшу симуляторларында және ойын кезінде жауды табу немесе жай ғана апаттан сақтану үшін кабинаға қарауды қажет ететін басқа да көлік симуляторларында қолданылады. 3DOF аббревиатурасы да кездеседі, ол үш өлшемдегі қозғалысты, бірақ айналуды білдіреді. Razer Hydra, PC үшін қозғалыс контроллері, екі сымды нунчактардың орнын және айналуын қадағалайды, әр қолға алты еркіндік дәрежесін ұсынады. SpaceOrb 360 – 1996 жылы шыққан 6DOF компьютерлік енгізу құрылғысы, бастапқыда SpaceTec IMC компаниясы (кейін Labtec, одан кейін Logitech сатып алған) өндірген және сатқан. Қазір олар 3Dconnexion 6DOF контроллерлерінің тізімін ұсынады, олар негізінен кәсіби CAD индустриясына бағытталған. HTC VIVE жиынтығымен келетін контроллерлер, контроллерлердің орнын анықтау үшін ұшу уақытын (TOF) технологиясын қолданатын маяк арқылы 6DOF ақпаратын ұсынады.
Six degrees of freedom also refers to movement in video game play. First person shooter (FPS) games generally provide five degrees of freedom: forwards/backwards, slide left/right, up/down (jump/crouch/lie), yaw (turn left/right), and pitch (look up/down). If the game allows leaning control, then some consider it a sixth DOF; however, this may not be completely accurate, as a lean is a limited partial rotation. The term 6DOF has sometimes been used to describe games which allow freedom of movement, but do not necessarily meet the full 6DOF criteria. For example, Dead Space 2, and to a lesser extent, Homeworld and Zone Of The Enders allow freedom of movement. Some examples of true 6DOF games, which allow independent control of all three movement axes and all three rotational axes, include Elite Dangerous, Shattered Horizon, the Descent franchise, the Everspace franchise, Retrovirus, Miner Wars, Space Engineers, Forsaken and Overload (from the same creators of Descent). The space MMO Vendetta Online also features 6 degrees of freedom. Motion tracking hardware devices such as TrackIR and software based apps like Eyeware Beam are used for 6DOF head tracking. This device often finds its places in flight simulators and other vehicle simulators that require looking around the cockpit to locate enemies or simply avoiding accidents in game. The acronym 3DOF, meaning movement in the three dimensions but not rotation, is sometimes encountered. The Razer Hydra, a motion controller for PC, tracks position and rotation of two wired nunchucks, providing six degrees of freedom on each hand. The SpaceOrb 360 is a 6DOF computer input device released in 1996 originally manufactured and sold by the SpaceTec IMC company (first bought by Labtec, which itself was later bought by Logitech). They now offer the 3Dconnexion range of 6DOF controllers, primarily targeting the professional CAD industry. The controllers sold with HTC VIVE provide 6DOF information by the lighthouse, which adopts Time of Flight (TOF) technology to determine the position of controllers.