Q28.
下圖機構球面對是兩機件以球面接觸，一件靜止，另一件作球面運動，其自由度為
機電整合 · 丙級 · 自動化機構認識及裝配 · Q28
難易度分析
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本題屬於基礎定義類題目，僅需掌握球面對在空間中限制平移並保留旋轉運動的基本概念即可作答，不涉及複雜的組合計算或陷阱選項。
正確答案：③3
③ 3:球面對（Spherical Pair）屬於低對運動，兩機件以球面接觸時可繞 X、Y、Z 三軸各自獨立旋轉，因此具有 3 個旋轉自由度，無平移自由度。
錯誤選項解析
- ① 1:球面接觸機構若僅具 1 個自由度，通常僅能繞單一軸線旋轉，無法實現完整的球面運動。
- ② 2:2 個自由度常見於萬向接頭（Hooke 關節），但球面對接觸允許三個獨立旋轉軸，故 2 個自由度不足。
- ④ 4:4 個自由度通常需包含至少一個平移自由度，但球面對僅允許旋轉運動，不具備平移能力。
Learning Tip
"本題核心考點為運動對（Kinematic Pair）的自由度計算。球面對屬於低對中的面接觸，限制 3 個平移自由度，保留 3 個旋轉自由度。常考陷阱為與圓柱對（2 自由度：1 旋轉 + 1 平移）或螺旋對（1 自由度）混淆。實務上球面對廣泛應用於球軸承、萬向接頭及機器人腕關節等需要多方向旋轉的機構設計。"
學員答題分佈
①10%
②20%
③30%
④40%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！