Шесть степеней свободы (6DOF), а иногда и шесть степеней движения, относятся к шести механическим степеням свободы движения твердого тела. в трехмерном пространстве. В частности, тело может свободно менять положение путем перемещения вперед/назад (всплеск), вверх/вниз (качание), влево/вправо (качание) по трем перпендикулярным осям в сочетании с изменениями ориентации посредством вращения вокруг трех перпендикулярных осей, что часто называют рыскание (нормальная ось), тангаж (поперечная ось) и крен (продольная ось).
Три степени свободы (3DOF), термин, часто используемый в контексте виртуальной реальности, обычно относится только к отслеживанию вращательного движения: тангажа, рыскания и крена.
Последовательные и параллельные системы манипуляторов обычно предназначены для позиционирования рабочего органа с шестью степенями свободы, включая три поступательного движения и три по ориентации. Это обеспечивает прямую связь между положениями привода и конфигурацией манипулятора, определяемой его прямой и обратной кинематикой.
Руки робота описываются степенями свободы. Это практическая метрика, в отличие от абстрактного определения степеней свободы, которое измеряет совокупную способность системы к позиционированию.
В 2007 году Дин Кеймен, изобретатель сегвея, представил прототип роботизированной руки с 14 степенями свободы для DARPA. Гуманоидные роботы обычно имеют 30 или более степеней свободы, по шесть степеней свободы на руку, по пять или шесть на каждую ногу и еще несколько в туловище и шее.
Этот термин важен в механических системах, особенно в биомеханических системах, для анализа и измерения свойств этих типов систем, которые должны учитывать все шесть степеней свободы. Измерение шести степеней свободы сегодня осуществляется с помощью магнитных или электромагнитных полей переменного и постоянного тока в датчиках, которые передают данные о положении и угле в блок обработки. Данные становятся актуальными благодаря программному обеспечению, которое интегрирует данные на основе потребностей и программ пользователей.
Шесть степеней свободы мобильного устройства разделены на два класса движения, как описано ниже.
Конверты для перевода:
Вращательные огибающие:
Что касается гарнитуры, например той, которая используется в виртуальной реальности, вращающиеся оболочки также можно рассматривать в следующих терминах:
Шесть степеней свободы имеют три типа рабочего диапазона. Это типы Прямой, Полупрямой (условный) и Непрямой, все независимо от времени, оставшегося для выполнения маневра, энергия, оставшаяся для выполнения маневра, и, наконец, если движение управляется биологическим объектом (например, человеком), роботизированным объектом (например, компьютером) или обоими.
Переходный тип также существует в некоторых автомобилях. Например, когда космический шаттл работал на низкой околоземной орбите, корабль описывался как полностью шестиступенчатый, потому что в космическом вакууме его шестью градусами можно было управлять с помощью реактивных колес и двигателей RCS. Однако, когда космический шаттл спускался через атмосферу Земли для возвращения, полностью прямые шесть градусов уже не были применимы, поскольку он скользил по воздуху, используя свои крылья и поверхности управления.
Шесть степеней свободы также относится к движению в видеоигре.
Шутеры от первого лица (FPS) обычно предоставляют пять степеней свободы: вперед/назад, скольжение влево/вправо, вверх/вниз (прыжок/приседание/лежание), рыскание (поворот влево/вправо) и наклон (взгляд вверх/вниз). ). Если игра позволяет наклонить управление, то некоторые считают это шестой степенью свободы; однако это может быть не совсем точно, поскольку наклон представляет собой ограниченное частичное вращение.
Термин 6DOF иногда использовался для описания игр, которые допускают свободу передвижения, но не обязательно полностью соответствуют критериям 6DOF. Например, Dead Space 2 и, в меньшей степени, Homeworld и Zone Of The Enders допускают свободу передвижения.
Некоторые примеры настоящих игр с 6DOF, которые позволяют независимо управлять всеми тремя осями движения и всеми тремя осями вращения, включают Elite Dangerous, Shattered Horizon, Descent франшиза, франшиза Everspace, Ретровирус, Шахтерские войны, Космические инженеры, Отрекшиеся и Перегрузка (от тех же создателей Descent). Космическая MMO Vendetta Online также имеет 6 степеней свободы.
Аппаратные устройства отслеживания движения, такие как TrackIR, и программные приложения, такие как Eyeware Beam, используются для отслеживания головы с 6DOF. Это устройство часто находит свое место в авиасимуляторах и других симуляторах транспортных средств, которые требуют осмотра кабины, чтобы найти врагов или просто избежать несчастных случаев в игре.
Иногда встречается аббревиатура 3DOF, означающая движение в трех измерениях, но не вращение.
Razer Hydra, контроллер движений для ПК, отслеживает положение и вращение двух проводных нунчаков, обеспечивая шесть степеней свободы каждой руке.
SpaceOrb 360 — это компьютерное устройство ввода с 6 степенями свободы, выпущенное в 1996 году. Первоначально оно производилось и продавалось компанией SpaceTec IMC (сначала купленной компанией Labtec, которая позже была куплена Logitech). Теперь они предлагают линейку контроллеров 6DOF 3Dconnexion, ориентированную в первую очередь на профессиональную индустрию САПР.
Контроллеры, продаваемые с HTC VIVE, предоставляют информацию 6DOF от маяка, который использует технологию Time of Flight (TOF) для определения положения контроллеров.