स्वच्छंदता की छह डिग्री

स्वतंत्रता की छह कोटि : आगे / पीछे, ऊपर / नीचे, बाएँ / दाएँ, यॉ, पिच, रोल

स्वतंत्रता की छह कोटि(6DOF) त्रिविमीय अंतरिक्ष में एक दृढ़ पिंड के गति की छह कोटि स्वतंत्रता(यांत्रिकी) को संदर्भित करता है। विशेष रूप से, निकाय की स्थिति को आगे/पीछे(आवेश), ऊपर/नीचे(उत्क्षेपण), बाएं/दाएं(प्रभाव) स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र है, घूर्णन के माध्यम से अभिविन्यास में परिवर्तन के साथ संयुक्त रूप से तीन लंबवत अक्षों को सामान्यतः याव(सामान्य अक्ष), पिच(अनुप्रस्थ अक्ष) और रोल(अनुदैर्ध्य अक्ष) कहा जाता है।

स्वतंत्रता की तीन कोटि(3DOF), आभासी वास्तविकता के संदर्भ में प्रायः उपयोग किया जाने वाला शब्द, सामान्य तौर पर केवल घूर्णी गति के अनुवर्तन को संदर्भित करता है: पिच, याव और रोल।^[1]^[2]

यंत्रमानवशास्त्र(रोबोटिक्स)

क्रमिक परिचालक और समानांतर परिचालक तंत्र सामान्य तौर पर छह कोटि स्वतंत्रता के साथ अंत्य प्रभावित्र की स्थिति के लिए प्रारूपित किए जाते हैं। जो तीन स्थानांतरण में और तीन अभिविन्यास में सम्मिलित किया गया है। यह प्रवर्तक की स्थिति और इसके अग्र और व्युत्क्रम गतिकी द्वारा परिभाषित परिचालक के विन्यास के बीच एक सीधा संबंध प्रदान करता है।

रोबोटिक भुजाओं को उनकी स्वतंत्रता की कोटि द्वारा वर्णित किया जाता है। यह एक प्रयोगात्मक मापन है, जो स्वतंत्रता की कोटि की संक्षिप्त परिभाषा के विपरीत एक प्रणाली की कुल स्थिति क्षमता को मापता है।^[3]

2007 में, सेगवे पीटी के आविष्कारक डीन कामेन ने DARPA के लिए 14 कोटि की स्वतंत्रता के साथ एक प्रोटोटाइप रोबोटिक भुजा का अनावरण किया।^[4] ह्यूमनॉइड रोबोट में सामान्य तौर पर 30 या अधिक कोटि की स्वतंत्रता होती है, जिसमें प्रति भुजा छह कोटि स्वतंत्रता होती है, प्रत्येक पैर में पांच या छह व धड़ और गर्दन में कई और अधिक होती है।^[5]

अभियांत्रिकी(इंजीनियरिंग)

स्वतंत्रता की कोटि में यह शब्द महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से जैव यांत्रिकी में, इस प्रकार के तंत्र के गुणों का विश्लेषण और मापन करने के लिए, स्वतंत्रता की सभी छह कोटियों के विवरण की आवश्यकता होती है। स्वतंत्रता की छह डिग्री का मापन आज सेंसर में एसी और डीसी चुंबकीय या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र दोनों के माध्यम से पूरा किया जाता है जो एक प्रसंस्करण इकाई को स्थितीय और कोणीय डेटा संचारित करता है। डेटा को सॉफ़्टवेयर के माध्यम से प्रासंगिक बनाया जाता है जो उपयोगकर्ताओं की ज़रूरतों और प्रोग्रामिंग के आधार पर डेटा को एकीकृत करता है।

कोणों के नाम याद रखने के लिए स्मृति चिन्ह

एक मोबाइल इकाई की स्वतंत्रता की छह कोटि नीचे वर्णित दो गतिशील वर्गों में विभाजित हैं।

स्थानांतरण आवरण:

एक्स-अक्ष पर आगे और पीछे जाना।(आवेश)
Y-अक्ष पर बाएँ और दाएँ घूमना।(प्रभाव)
Z- अक्ष पर ऊपर और नीचे जाना।(उत्क्षेपण)

घूर्णी आवरण:

X-अक्ष पर एक ओर से दूसरी ओर झुकना।(रोल)
Y-अक्ष पर आगे और पीछे की ओर झुकना।(पिच)
Z-अक्ष पर बाएँ और दाएँ मुड़ना।(याव)

एक हेडसेट के संदर्भ में, जैसे कि आभासी वास्तविकता के लिए उपयोग किया जाने वाला प्रकार, घूर्णी आवरण को निम्नलिखित शर्तो में भी सोचा जा सकता है:

पिच: सिर हिलाएँ(इशारा) हाँ
यव: सिर हिलाना नहीं
रोल: सिर को एक तरफ से दूसरी तरफ घुमाएं

परिचालित आवरण के प्रकार

स्वतंत्रता की छह कोटि में तीन प्रकार के परिचालित आवरण हैं। ये प्रकार प्रत्यक्ष, अर्ध-प्रत्यक्ष(सशर्त) और गैर-प्रत्यक्ष हैं, सभी युक्तियों के निष्पादन के लिए शेष समय की उपेक्षा किए बिना, युक्तियों को निष्पादित करने के लिए शेष ऊर्जा और अंत में, यदि गति को एक जैविक इकाई(जैसे मानव), एक रोबोटिक इकाई(जैसे कंप्यूटर) या दोनों के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।

प्रत्यक्ष प्रकार: इसमें सम्मिलित कोटि को विशेष शर्तों के बिना सीधे निर्देशित किया जा सकता है और इसे सामान्य संचालन के रूप में वर्णित किया जा सकता है।(एक सामान्य हवाई जहाज पर एक पक्षभित्ति(एलेरॉन))
अर्ध-प्रत्यक्ष प्रकार: कुछ विशिष्ट शर्तों को पूरा करने पर एक कोटि सम्मिलित की जा सकती है।(विमान पर विपरीत प्रणोद(थ्रस्ट रिवर्सल))
गैर-प्रत्यक्ष प्रकार: एक कोटि सम्मिलित है जब इसके पर्यावरण के साथ अन्तःक्रिया के माध्यम से प्राप्त किया जाता है और इसे आज्ञा नहीं दी जा सकती।(समुद्र में एक नाव की पिचिंग गति)

कुछ वाहनों में संक्रमणकालीन प्रकार भी उपस्थित है। उदाहरण के लिए, जब अंतरिक्ष शटल अंतरिक्ष में संचालित होता है, तो यान को पूर्ण-प्रत्यक्ष-छह के रूप में वर्णित किया जाता है क्योंकि इसकी सभी छह कोटियों को निर्देशित किया जा सकता है। यद्यपि, जब अंतरिक्ष यान अपनी वापसी के लिए पृथ्वी के वायुमंडल में होता है, तो कई तकनीकी कारणों से पूर्ण-प्रत्यक्ष-छह कोटि लागू नहीं होती हैं।

खेल नियंत्रक

स्वतंत्रता की छह कोटि भी वीडियो गेम-प्ले में गतिविधि को संदर्भित करती हैं।

प्रथम-व्यक्ति शूटर(एफपीएस) खेल सामान्यत: पांच कोटि की स्वतंत्रता प्रदान करते हैं, आगे/पीछे, बाएं/दाएं स्लाइड करें, ऊपर/नीचे(कूद/झुकना/झूठ), यव(बाएं/दाएं मुड़ें) और पिच(ऊपर/नीचे देखें)। यदि खेल झुकाव नियंत्रण की अनुमति देता है, तो कुछ इसे छठा डीओएफ(6DOF) मानते हैं। यद्यपि, यह पूरी तरह से शुद्ध नहीं हो सकता है, क्योंकि लीन एक सीमित आंशिक घूर्णन है।

6DOF शब्द का प्रयोग कभी-कभी उन खेलों का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो संचार की स्वतंत्रता की अनुमति देते हैं, लेकिन आवश्यक रूप से पूर्ण 6DOF मानदंडों को पूरा नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, डेड स्पेस 2 और कुछ सीमा तक, होमवर्ल्ड और जोन ऑफ़ द एंडर्स(श्रृंखला) गतिविधि की स्वतंत्रता की अनुमति देते हैं।

वास्तविक 6DOF खेलों के कुछ उदाहरण, जो सभी तीन गतिक अक्षों और सभी तीन घूर्णी अक्षों के स्वतंत्र नियंत्रण की अनुमति देते हैं, इसमें एलीट डेंजरस, शैटरड होराइजन, डिसेंट फ्रैंचाइज़ी, रेट्रोवायरस, माइनर वॉर्स, स्पेस इंजीनियर्स, फ़ॉरसेन और ओवरलोड सम्मिलित हैं। स्पेस एमएमओ प्रतिशोध ऑनलाइन में भी स्वतंत्रता की छह कोटि उपस्थित है।

गति अनुवर्तक हार्डवेयर(मोशन ट्रैकिंग हार्डवेयर) यंत्र जैसे कि ट्रैकआईआर(TrackIR) और सॉफ़्टवेयर-आधारित ऐप जैसे Eyeware Beam का उपयोग 6DOF हेड ट्रैकिंग के लिए किया जाता है। यह उपकरण प्रायः हवाई जहाज अनुकारी फ्लाइट सिमुलेटर और अन्य वाहन अनुकारी(सिमुलेटर) में अपना स्थान पाता है, जिसमें दुश्मनों का पता लगाने या खेल में दुर्घटनाओं से बचने के लिए कॉकपिट के चारों ओर देखने की आवश्यकता होती है।

संक्षिप्त शब्द 3DOF, जिसका अर्थ है तीन आयामों में गति लेकिन घूर्णन नहीं, कभी-कभी इसका सामना करना पड़ता है।

रेजर हाइड्रा, पीसी के लिए एक गति नियंत्रक, दो तार वाले नंचक्स की स्थिति और घूर्णन को ट्रैक करता है, प्रत्येक भुजा पर छह कोटि की स्वतंत्रता प्रदान करता है।

स्पेसऑर्ब 360 एक 6DOF कंप्यूटर इनपुट डिवाइस है जिसे 1996 में मूल रूप से स्पेसटेक आईएमसी कंपनी द्वारा निर्मित और बेचा गया था(पहले लैबटेक द्वारा खरीदा गया था, जिसे बाद में लॉगीटेक द्वारा खरीदा गया था)।

एचटीसी विवे(HTC VIVE) के साथ बेचे गए नियंत्रक, प्रकाश स्तंभ द्वारा 6DOF सूचना प्रदान करते हैं, जो नियंत्रकों की स्थिति निर्धारित करने के लिए उड्डयन काल(TOF) तकनीक को अपनाता है।

यह भी देखें

संदर्भ

↑ Lang, Ben; Batallé, Jordi (12 February 2013). "स्थितीय ट्रैकिंग और स्वतंत्रता की डिग्री (डीओएफ) का परिचय". Road to VR. Retrieved 20 October 2019.
↑ "स्वतंत्रता की डिग्री | Google VR |". Google Developers. September 2018. Retrieved 20 October 2019.
↑ Paul, Richard P. (1981). रोबोट मैनिपुलेटर्स: गणित, प्रोग्रामिंग और नियंत्रण: रोबोट मैनिपुलेटर्स का कंप्यूटर नियंत्रण. MIT Press. ISBN 9780262160827. OCLC 318374953.
↑ "ल्यूक, सैनिकों के लिए एक नया कृत्रिम हाथ". ted.com. March 2007. Archived from the original on October 31, 2016. Retrieved 2017-02-26.
↑ Craig, John J. (2005). रोबोटिक्स का परिचय: यांत्रिकी और नियंत्रण (in español). Pearson Educación. ISBN 9789702607724. OCLC 1025367636.

[roadtovr-dof-1] Lang, Ben; Batallé, Jordi (12 February 2013). "स्थितीय ट्रैकिंग और स्वतंत्रता की डिग्री (डीओएफ) का परिचय". Road to VR. Retrieved 20 October 2019.

[googledev-dof-2] "स्वतंत्रता की डिग्री | Google VR |". Google Developers. September 2018. Retrieved 20 October 2019.

[3] Paul, Richard P. (1981). रोबोट मैनिपुलेटर्स: गणित, प्रोग्रामिंग और नियंत्रण: रोबोट मैनिपुलेटर्स का कंप्यूटर नियंत्रण. MIT Press. ISBN 9780262160827. OCLC 318374953.

[4] "ल्यूक, सैनिकों के लिए एक नया कृत्रिम हाथ". ted.com. March 2007. Archived from the original on October 31, 2016. Retrieved 2017-02-26.

[5] Craig, John J. (2005). रोबोटिक्स का परिचय: यांत्रिकी और नियंत्रण (in español). Pearson Educación. ISBN 9789702607724. OCLC 1025367636.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]