机构的自由度是指机构具有的独立运动数目，即为了使机构的位置得以确定，必须给定的独立广义坐标的数目。自由度是机构设计中的一个重要概念，它决定了机构能够产生的运动类型和运动的确定性。
自由度的定义
自由度（F）是机构中各构件相对于机架所具有的独立运动数目。
当机构的主动件（原动件）数目等于自由度数时，机构具有确定的相对运动。
自由度的计算
平面机构自由度计算公式为 `F = 3n - 2P1 - Ph`，其中 `n` 是活动构件数，`P1` 是低副数，`Ph` 是高副数。
空间机构自由度计算公式为 `F = 6n - 5P5 - 4P4 - 3P3 - 2P2 - P1`。
自由度的重要性
如果机构的自由度 `F` 大于零，则机构可以运动，并且各构件间可以有相对运动。
如果自由度 `F` 等于零，则机构退化为一个结构，即各构件间没有相对运动。
如果机构的原动件数少于自由度数，机构的运动不能确定。
如果原动件数多于自由度数，机构可能无法产生运动，甚至导致损坏。
特殊情况
复合铰链、局部自由度和虚约束是计算自由度时需要考虑的特殊情况。
复合铰链是指多个转动副的轴线重合，计算时应考虑复合铰链的影响。
局部自由度是指机构中某些运动副引入的额外自由度，通常是为了减少磨损。
虚约束是指不起约束作用的约束，计算时应将其排除。
理解机构的自由度对于设计、分析和优化机构至关重要