自由度计算公式

自由度计算公式

F=3n－(2PL +Ph ) n

活动构件数，PL：低副约束数，Ph：高副约束数。

个杆件（刚体）在平面可以由其上任一点A的坐标x和y，以及通过A点的垂线AB与横坐标轴的夹角等3个参数来决定，因此杆件具有3个自由度。

如果一个构件组合体的自由度F>0，他就可以成为一个机构，即表明各构件间可有相对运动；如果F=0，则它将是一个结构，即已退化为一个构件。机构自由度又有平面机构自由度和空间机构自由度。一个原动件只能提供一个独立参数。

补充

通过构建机构的运动学分析方程并分析其秩来计算其自由度，或是拆分出机构的每一个闭链，通过虚位移矩阵法来分析机构自由度。此种方法的好处是在理论上可以完美的计算出机构的自由度，计算方法在理解上较为简单。

然而该种方法虽然理解简单但计算过程本身较繁琐，而且该方法适用于对于已设计出机构的分析，利用该公式进行机构设计并不太方便。

对机构的Jacobian矩阵计算其零空间，来分析机构的自由度。这种方法虽然理论上也可以解决自由度计算但是应用较为少见。其一是零空间的计算十分困难，甚至利用软件也难以解决。其二是该种方法也适用于对已有机构的分析计算，难以利用该方法实现创新。

扩展

自由组合定律内容为：具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,这就是自由组合规律的实质，也就是说,一对等位基因与另一对等位基因的分离与组合互不干扰,各自独立地分配到配子中。

基因的自由组合定律，或称基因的独立分配定律，是遗传学的三大定律之一(另外两个是基因的分离定律和基因的连锁和交换定律)。它由奥地利遗传学家孟德尔(G.J.Mendel，1822-1884)经豌豆杂交试验发现。同源染色体相同位置上决定相对性状的基因在形成配子时等位基因分离，非等位基因自由组合。

孟德尔在做两对相对性状的杂交实验时发现，基因分离比为9:3:3:1。图中黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=9:3:3:1这一结果表明，它是由两对基因分别由基因的分离定律独自分离的比例3:1产生的。 在真核生物中，自由组合在减数分裂的第一次分裂后期发生。