動感汽車模擬器實現(xiàn)了運動平臺的三個自由度的運動

閱讀：1319發(fā)布時間：2021-11-20

　　動感汽車模擬器虛擬仿真駕駛模擬器平臺以三自由度平臺通過伺服電機的位置模式來控制活塞桿的行程，伺服電機通過由驅(qū)動器得到信息并驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動，來實現(xiàn)平臺的左右翻轉(zhuǎn)以及前后俯仰等動作。能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛艙對仿真圖形的快速、穩(wěn)定的反映，通過模擬駕駛艙和計算機實時生成汽車行駛過程中的虛擬視境、音響效果和運動仿真等駕駛環(huán)境, 以視景仿真管理軟件實現(xiàn)虛擬環(huán)境的“沉浸感、交互性”特性，為駕駛?cè)颂峁┝嗽谄侣贰㈩嶔ぢ访娴纫约败囕v加減速、轉(zhuǎn)向、側(cè)滑時的運動臨場感，同時能夠針對轎車、貨車、客車等各類車型進(jìn)行包括臨界、極限工況的全工況仿真實驗，分析、預(yù)估和評價汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、制動性、動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，對汽車運動性能控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真、評價、預(yù)測和優(yōu)化，提供車型結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配的優(yōu)化方案等，對于汽車駕駛模擬器開發(fā)具有重要而現(xiàn)實的意義。

　　動感汽車模擬器設(shè)備由模擬駕駛艙、視景模擬駕駛軟件、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、三自由度平臺系統(tǒng)由Stewart機構(gòu)的三自由度運動平臺、計算機控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)等組成。下平臺安裝在地面的固定基座基上，上平臺為支撐平臺。計算機控制系統(tǒng)通過協(xié)調(diào)控制電動缸的行程，實現(xiàn)運動平臺的三個自由度的運動。

　　模擬駕駛艙：駕駛座艙采用ABS工程塑料外殼用模具一次注塑成型，堅固耐用，不會變型；外觀簡潔大方、時尚亮麗。五大操作件及儀表臺采用真車實件配置，轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用真車方向機總成構(gòu)建，實車轉(zhuǎn)數(shù)方向自動回位；檔位外罩采用桑塔納真車中央通道，具有真車實感。動感汽車模擬器駕駛艙是由轉(zhuǎn)向器、油門、離合器、腳剎車、手剎車等操縱機件及座椅等組成。

　　視景模擬駕駛軟件：視景全部由計算機實時生成三維圖像。32位真彩色，24幀/秒。多自由度數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)汽車模擬駕駛各種道路及相關(guān)駕駛技術(shù)考試、訓(xùn)練項目的逼真動感模擬。

　　運動平臺：三自由度運動平臺是根據(jù)運動控制的運動指令，進(jìn)行相應(yīng)的運動；系統(tǒng)控制服務(wù)器根據(jù)全景視頻的內(nèi)容提取相應(yīng)的動作，并且解算成運動控制能夠識別的運動指令，與此同時控制各播放器全景視頻同步運行。

　　上下運動平臺：上平臺，連接需要被模擬動作的機構(gòu)。上鉸鏈，雙回轉(zhuǎn)軸的虎克鉸結(jié)構(gòu)，用于連接上平臺與電動缸的活塞桿。下鉸鏈，單虎克鉸結(jié)構(gòu)，用于連接固定基座與電動缸的筒體。下平臺，安裝固定基座。

　　計算機控制系統(tǒng)硬件：運動控制計算機（伺服控制單元）：實現(xiàn)平臺系統(tǒng)啟動/停止、接收上位機發(fā)來的位姿控制信息、對電動缸進(jìn)行運動控制、監(jiān)控伺服電機驅(qū)動器的工作狀態(tài)、監(jiān)控系統(tǒng)的運動狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護(hù)工作。

　　信號調(diào)理單元：完成與平臺系統(tǒng)運動狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器信號、測試信號和數(shù)字I/O信號的調(diào)理，以及伺服驅(qū)動器的驅(qū)動等。

　　系統(tǒng)控制軟件：動感汽車模擬器運動控制計算機的軟件包括運動控制軟件和邏輯控制軟件。

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