Gradi di libertà di un meccanismo piano
In tutti i meccanismi da noi studiato nel corso di Meccanica Applicata alle Macchine il numero di gradi di libertà rimanenti considerando quelli tolti dai vincoli presenti è sempre e solo uno. È una peculiarità di tutti i meccanismi reali (implementati nella realtà) o soltanto una caratteristica degli esercizi che svolgiamo noi? Può un meccanismo reale avere più gradi di libertà? Avete qualche esempio a riguardo?
Risposte
Ciao,
nella realtà, i sistemi non hanno solo un grado di libertà, ma possono averne anche più di uno.
Sicuramente, un solo grado di libertà rende il sistema più facile da controllare, perché imponendo un valore al grado di libertà, tutta la cinematica del sistema è automaticamente definita con un solo input. Così non è per quelli a più gradi di libertà, per cui serve un input per ogni grado di libertà.
Però, se un sistema ha più gradi di libertà è più complesso, e può compiere moti più complessi, che talvolta sono richiesti. Un esempio è il robot SCARA, in cui ci sono due gradi di libertà (cerca una immagine su internet): questo permette al braccio del robot di raggiungere più punti del piano, rispetto a quelli che raggiungerebbe se fosse costituito da un’unica asta con un solo grado di libertà (la rotazione).
Venendo al caso del tuo corso, state studiando sistemi ad un grado di libertà perché è una casistica più semplice e serve per imparare i concetti. In corsi futuri potrete anche vedere sistemi a poi gradi di libertà. In questo secondo caso, però, solitamente si studiano sistemi lineari/linearizzati, che sono più semplici nella cinematica.
Come immagino starete facendo, i sistemi ad un grado di libertà invece li state studiando anche in casistiche non lineari (manovellismo ordinario, glifo, quadrilatero articolato, ...).
nella realtà, i sistemi non hanno solo un grado di libertà, ma possono averne anche più di uno.
Sicuramente, un solo grado di libertà rende il sistema più facile da controllare, perché imponendo un valore al grado di libertà, tutta la cinematica del sistema è automaticamente definita con un solo input. Così non è per quelli a più gradi di libertà, per cui serve un input per ogni grado di libertà.
Però, se un sistema ha più gradi di libertà è più complesso, e può compiere moti più complessi, che talvolta sono richiesti. Un esempio è il robot SCARA, in cui ci sono due gradi di libertà (cerca una immagine su internet): questo permette al braccio del robot di raggiungere più punti del piano, rispetto a quelli che raggiungerebbe se fosse costituito da un’unica asta con un solo grado di libertà (la rotazione).
Venendo al caso del tuo corso, state studiando sistemi ad un grado di libertà perché è una casistica più semplice e serve per imparare i concetti. In corsi futuri potrete anche vedere sistemi a poi gradi di libertà. In questo secondo caso, però, solitamente si studiano sistemi lineari/linearizzati, che sono più semplici nella cinematica.
Come immagino starete facendo, i sistemi ad un grado di libertà invece li state studiando anche in casistiche non lineari (manovellismo ordinario, glifo, quadrilatero articolato, ...).
Ti ringrazio caldamente per la risposta. Sei stato davvero chiaro e gentile. Riguardo a ciò che stiamo studiando hai perfettamente ragione, sono proprio i meccanismi da te elencati. Grazie ancora.
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