本文關(guān)鍵詞：基于六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的汽車模擬駕駛設(shè)備的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文研究對(duì)象是基于六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的交互式駕駛體驗(yàn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了體驗(yàn)者、平臺(tái)、游戲系統(tǒng)之間的交互。憑借方向盤、油門踏板等人機(jī)交互裝置，體驗(yàn)者能夠參與游戲體驗(yàn)。通過(guò)機(jī)械平臺(tái)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地反饋游戲體感。與現(xiàn)在的5D動(dòng)感電影相比，人機(jī)交互技術(shù)在這套設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。由于逼真的駕駛體驗(yàn)，如果作為汽車駕駛技術(shù)培訓(xùn)工具使用，能夠提供方便、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的培訓(xùn)條件。通過(guò)第一套設(shè)備的試驗(yàn)，文中所做工作得到驗(yàn)證。 本文對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)正解分析，包括位置正解、速度正解，利用拉格朗日法對(duì)其動(dòng)力學(xué)方面進(jìn)行了研究。由于Stewart機(jī)構(gòu)反解理論對(duì)于解決工程實(shí)際問(wèn)題更加的實(shí)際、簡(jiǎn)單，因此本文重點(diǎn)研究了運(yùn)動(dòng)學(xué)反解理論，完成了平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并且將運(yùn)動(dòng)學(xué)理論應(yīng)用于控制系統(tǒng)中。通過(guò)對(duì)比分析了液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)三種驅(qū)動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，，確定了伺服電機(jī)作為系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)動(dòng)感平臺(tái)的負(fù)載情況，計(jì)算出了伺服電機(jī)理論功率，選定臺(tái)達(dá)ECMA-C20910伺服電機(jī)，確定了皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)，匹配了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。選用十字包萬(wàn)向節(jié)作為萬(wàn)向節(jié)副，設(shè)計(jì)了萬(wàn)向節(jié)支座。 采用Solidworks設(shè)計(jì)了關(guān)鍵零部件，建立了平臺(tái)簡(jiǎn)化模型。通過(guò)ADAMS軟件，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析，驗(yàn)證平臺(tái)運(yùn)動(dòng)可靠性�；赪indows XP的上位機(jī)系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制板模式構(gòu)建的控制平臺(tái)，為設(shè)備提供了一個(gè)可靠的控制環(huán)境。應(yīng)用VC++語(yǔ)言編寫的測(cè)試軟件，具備測(cè)試交互裝置精度及穩(wěn)定性的功能。Atmega16作為運(yùn)動(dòng)控制卡的CPU單元，編寫了運(yùn)動(dòng)控制控制程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、實(shí)時(shí)控制、中斷響應(yīng)等功能。
【關(guān)鍵詞】：汽車模擬駕駛 6-SPS機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)仿真 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U467.1;TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題的研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 并聯(lián)機(jī)器人奇異位形的研究15
• 1.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
• 1.5 課題的提出17-20
• 第2章 六自由并聯(lián)平臺(tái)研究20-29
• 2.1 引言20-21
• 2.2 六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析21-26
• 2.2.1 自由度計(jì)算21
• 2.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析21-23
• 2.2.3 位置正解23-24
• 2.2.4 位置反解24-25
• 2.2.5 速度反解25-26
• 2.3 六自由度平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析26-28
• 2.3.1 拉格朗日方程的描述26
• 2.3.2 系統(tǒng)廣義坐標(biāo)的確立26-27
• 2.3.3 系統(tǒng)動(dòng)能 K 的求解27-28
• 2.3.4 系統(tǒng)勢(shì)能 P28
• 2.4 小節(jié)28-29
• 第3章 平臺(tái)的仿真29-42
• 3.1 ADAMS 介紹29-30
• 3.2 ADAMS 軟件的基礎(chǔ)理論分析30-35
• 3.2.1 ADAMS 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)計(jì)算30-31
• 3.2.2 ADAMS 動(dòng)力學(xué)仿真31-35
• 3.3 ADAMS 仿真分析35-41
• 3.3.1 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)的建模35-36
• 3.3.2 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)的 ADAMS 仿真36-37
• 3.3.3 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)俯仰運(yùn)動(dòng)37-39
• 3.3.4 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)升降運(yùn)動(dòng)39-40
• 3.3.5 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)40-41
• 3.3.6 結(jié)論41
• 3.4 本章小節(jié)41-42
• 第4章 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)相關(guān)設(shè)備的選型及設(shè)計(jì)42-48
• 4.1 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)方式的選擇42-46
• 4.1.1 電動(dòng)缸工作原理42-43
• 4.1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的確定43
• 4.1.3 伺服電機(jī)選型計(jì)算43-46
• 4.2 相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)46-47
• 4.2.1 電器箱的設(shè)計(jì)46
• 4.2.2 虎克鉸的設(shè)計(jì)46-47
• 4.3 本章小節(jié)47-48
• 第5章 六自由度動(dòng)感體驗(yàn)設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)48-66
• 5.1 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)控制原理48-51
• 5.1.1 傳統(tǒng)的控制方案48-50
• 5.1.2 電阻式位移傳感器工作原理50
• 5.1.3 數(shù)據(jù)采集軟件50-51
• 5.2 數(shù)據(jù)采集器硬件51-52
• 5.3 汽車駕駛控制信號(hào)輸入原理52-54
• 5.3.1 方向盤的工作原理52
• 5.3.2 加速油門踏板工作原理52-53
• 5.3.3 方向盤及油門踏板的測(cè)試軟件53-54
• 5.4 運(yùn)動(dòng)控制硬件54-65
• 5.4.1 動(dòng)感體驗(yàn)平臺(tái)控制原理54
• 5.4.2 控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)54
• 5.4.3 開放式控制54-55
• 5.4.4 運(yùn)動(dòng)控制卡的設(shè)計(jì)55-57
• 5.4.5 各模塊的作用57-58
• 5.4.6 控制卡程序58-64
• 5.4.7 串口通信設(shè)計(jì)64-65
• 5.5 總結(jié)65-66
• 全文總結(jié)與工作展望66-67
• 全文總結(jié)66
• 工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70-71
• 附件 A (單片機(jī)代碼)71-79
• 附錄 B (攻讀學(xué)位期間成果)79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的汽車模擬駕駛設(shè)備的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：314329