Grados de libertad (DoF): qué significa que un robot tenga «6 ejes»
Los grados de libertad (DoF, Degrees of Freedom) son el número de formas independientes en que se puede mover un mecanismo: cada articulación o eje que gira o se desplaza por separado añade un grado.
En pocas palabras
Apoya el codo en la mesa y mueve solo la mano: arriba y abajo, izquierda y derecha, gírala. Ya son tres grados de libertad de la muñeca. Ahora añade el codo y el hombro, y el brazo llega a cualquier punto que tengas delante. Cuantos más movimientos independientes, más hábil es el mecanismo.
Cómo funciona
- Cada articulación giratoria del robot aporta un grado de libertad.
- Los movimientos lineales (extenderse, subir) también son grados de libertad.
- Para colocar una herramienta en cualquier punto del espacio y con cualquier ángulo hacen falta al menos 6 grados.
- Un séptimo grado da «margen», como el codo humano, que puede rodear un obstáculo.
- Un cuerpo rígido en el espacio (un dron, un móvil) tiene 6 grados: 3 de desplazamiento y 3 de giro.
Dónde lo verás
En las especificaciones de robots industriales (brazo de 6 ejes), humanoides (decenas de grados de libertad, muchos en las manos), gafas de VR («6DoF»: siguen tanto los giros de la cabeza como el desplazamiento), drones y estabilizadores (de 3 ejes).
¿Importa al elegir?
Al elegir unas gafas de VR, 6DoF es imprescindible: puedes andar e inclinarte en el juego, no solo girar la cabeza. En un estabilizador para móvil, lo normal son 3 ejes. Y en las noticias sobre humanoides, los grados de libertad de la mano dicen mucho de lo hábiles que son sus dedos.
Mitos
- Mito: Más grados de libertad siempre es mejor. En realidad: Cada uno añade peso, coste y complejidad de control.
- Mito: Los DoF son el número de motores. En realidad: Normalmente sí, pero un motor puede manejar varios movimientos unidos, y al revés.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos grados de libertad tiene un brazo humano?
Del hombro a la muñeca, unos 7; con los dedos, más de 20.
¿Qué significa 6DoF en VR?
Que las gafas siguen tanto los giros de la cabeza como el desplazamiento en el espacio.
¿Cuántos ejes tiene un estabilizador para móvil?
Casi siempre 3: inclinación, giro y rotación.
Términos relacionados
Brazo robótico, Cinemática del robot, Robot humanoide, Unidad de medición inercial (IMU)