Zum Hauptinhalt

Freiheitsgrade

4. Freiheitsgrade in mechanischen Systemen

4.2. Räumliche Systeme

Räumliche Systeme

Wirkt ein räumliches Kräftesystem auf einen Körper, kann er die maximal möglichen sechs  Bewegungsmöglichkeiten haben: die drei Translationsfreiheitsgrade und die drei Rotationsfreiheitsgrade.


Zum Beispiel Heißluftballons während der Fahrt können alle Bewegungsmöglichkeiten nutzen. Bei den drei Verschiebungen und der Drehung um die Hochachse ist das vermutlich sofort offensichtlich. Aber auch Rotationen um die beiden Querachsen können natürlich auftreten, wenn eine entsprechende Windböe kommt oder der Ballon bei beim Landeanflug einen Baum streift. Letzteres ist sicherlich nicht gewollt. Aber ich spreche da aus Erfahrung.

Abbildung
Heißluftballons als Beispiel für Körper, die alle Bewegungsmöglichkeiten haben.

Weitere Informationen


Bei Robotern in einer Fabrikhalle, wie sie auf dem folgenden Bild zu sehen sind, müssen die einzelnen Komponenten der Arme und Greifer etc. natürlich gewisse Freiheitsgrade haben, um ihre Aufgabe erledigen zu können. Der gesamte Roboter ist aber hoffentlich ordnungsgemäß mit dem Fundament durch eine geeignete Verschraubung verbunden. Versagt diese Verbindung oder wurde sie nicht ordnungsgemäß ausgeführt, könnte es zu erheblichen Schäden kommen.

Abbildung
Roboter in einer Fabrikhalle: für das Gesamtsystem sind (hoffentlich) alle Freiheitsgrade behindert.

Weitere Informationen