自由度計算

1、物理學的自由度：

在力學裏，自由度指的是力學系統的獨立座標的個數。

一般而言，N 個質點組成的力學系統由 3N 個座標來描述。但力學系統中常常存在着各種約束，使得這 3N 個座標並不都是獨立的。對於 N 個質點組成的力學系統，若存在 m 個完整約束，則系統的自由度減為s=3n-m。

2、機械系統的自由度：

根據機械原理，機構具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數的數目（亦即為了使機構的位置得以確定，必須給定的獨立的廣義座標的數目），稱為機構自由度，其數目常以F表示。

F=3n－(2PL +Ph ) n：活動構件數，PL：低副約束數 Ph：高副約束數

3、統計學的自由度：

在統計學中，自由度(df)指的是計算某一統計量時，取值不受限制的變量個數。通常df=n-k。其中n為樣本含量，k為被限制的條件數或變量個數，或計算某一統計量時用到其它獨立統計量的個數。

空間機構自由度的計算

也就是通過所有剛體的自由度數之和減去每一個運動副所約束的自由度數。這種方法的優點是，便於設計分析人員的分析與計算。尤其在平面機構的自由度分析上，通過計算者識別虛約束與局部自由度，幾乎可以完成大部分機構的自由度計算。

然而對於空間機構來説，由於虛約束與局部自由度難以識別，而且機構本身的尺寸，約束的位置不同、機構的實際運動自由度會有很大的差異。該公式已經難以勝任空間機構的自由度計算任務。不過難以否認的是該公式在機械設計史上的突出貢獻，很多經典的機構，機械裝置都是基於該公式設計而成的