車輛駕駛模擬器能夠給駕駛?cè)藛T提供接近真實環(huán)境下的駕駛感受,被廣泛的應(yīng)用到車輛的設(shè)計、駕駛?cè)藛T的行為研究等領(lǐng)域。課題以研發(fā)低成本、娛樂型的車輛駕駛模擬器為目標(biāo),通過開發(fā)數(shù)據(jù)接口軟件,將賽車游戲、游戲外設(shè)、運動系統(tǒng)集成起來成為帶體感模擬的駕駛模擬器;針對氣動人工肌肉驅(qū)動的運動系統(tǒng),提出帶有順饋補償?shù)哪骒o力學(xué)開環(huán)的運動控制方法,旨在降低開發(fā)和后期維護的成本。制定了基于氣動人工肌肉的低成本車輛駕駛模擬器的總體技術(shù)方案。將系統(tǒng)劃分為了駕駛模擬平臺、數(shù)據(jù)接口軟件、虛擬視景和音效系統(tǒng),氣動系統(tǒng)等幾部分,并對其硬件組成進行了介紹;分析了整個系統(tǒng)的工作原理與流程;對系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行了總結(jié):針對現(xiàn)有的賽車游戲軟件、游戲外設(shè)等難以集成在一起組成帶體感模擬的駕駛模擬器,提出開發(fā)數(shù)據(jù)接口軟件;針對目前的運動控制方法在氣動人工肌肉驅(qū)動的并聯(lián)平臺上運行不穩(wěn)定、且較多的傳感器會帶來較高的成本,提出了基于逆靜力學(xué)開環(huán)的運動控制方法。開發(fā)駕駛模擬器的車輛動力學(xué)模型的數(shù)據(jù)接口軟件。以QT作為GUI框架,應(yīng)用C++語言進行數(shù)據(jù)接口軟件的開發(fā)。數(shù)據(jù)接口軟件作為駕駛模擬器的驅(qū)動程序,將賽車游戲軟件、運動平臺結(jié)合了起來,軟件可以... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

科研型車輛駕駛模擬器

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-圖1-2訓(xùn)練型車輛駕駛模擬器圖1-3娛樂型車輛駕駛模擬器就成本而言，隨著對駕駛過程復(fù)現(xiàn)的逼真度的要求的提高，成本的要求也會更高，課題研究的車輛駕駛模擬器的定位是低成本，面向個人用戶群體，要求在一定的程度上復(fù)現(xiàn)駕駛過程的體感效果，而對駕駛模擬器運動平臺的絕對位置精度要求并不是很高，所研究的內(nèi)容更傾向于娛樂型的車輛駕駛模擬器。1.2.2車輛駕駛模擬器的研究現(xiàn)狀在車輛駕駛模擬器領(lǐng)域，國外的研究起步較早，發(fā)展程度相較于國內(nèi)也較高。20世紀70年代初，德國的汽車生產(chǎn)制造商，大眾公司，生產(chǎn)了世界上的首個車輛駕駛模擬器，這個模擬器僅僅具有三個旋轉(zhuǎn)自由度，即在橫滾，俯仰和偏航三個角度上的旋轉(zhuǎn)[5]。其無法模擬車輛產(chǎn)生的加速度的“突發(fā)”過程，只能單純的應(yīng)用傾斜角度去模擬加速度。1985年，Daimler-Benz公司研制出一款6自由度的車輛駕駛模擬器，圖1-4為駕駛模擬器的外觀，其驅(qū)動方式為液壓驅(qū)動，這是車輛駕駛模擬器對Stewart并聯(lián)機構(gòu)的早期應(yīng)用，內(nèi)部的6個投影裝置，可以為駕駛?cè)藛T提供180的虛擬視景的模擬仿真[3]。Daimler-Benz公司在2010年又生產(chǎn)了另外一款圖1-5所示的車輛駕駛模擬器。相較于前一代駕駛模擬器，其底座是一個可以縱向移動的長達12m的移動平臺，運動平臺則仍為典型的6自由度的Stewart并聯(lián)機器人，上平臺固定的穹頂結(jié)構(gòu)，封閉的空間，以及360的視景系統(tǒng)，可以為車輛駕駛模擬過程提供較好的沉浸效果，Daimler-Benz公司將該模擬器應(yīng)用于新車的開發(fā)和駕駛?cè)藛T的駕駛行為的深入研究等。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-圖1-2訓(xùn)練型車輛駕駛模擬器圖1-3娛樂型車輛駕駛模擬器就成本而言，隨著對駕駛過程復(fù)現(xiàn)的逼真度的要求的提高，成本的要求也會更高，課題研究的車輛駕駛模擬器的定位是低成本，面向個人用戶群體，要求在一定的程度上復(fù)現(xiàn)駕駛過程的體感效果，而對駕駛模擬器運動平臺的絕對位置精度要求并不是很高，所研究的內(nèi)容更傾向于娛樂型的車輛駕駛模擬器。1.2.2車輛駕駛模擬器的研究現(xiàn)狀在車輛駕駛模擬器領(lǐng)域，國外的研究起步較早，發(fā)展程度相較于國內(nèi)也較高。20世紀70年代初，德國的汽車生產(chǎn)制造商，大眾公司，生產(chǎn)了世界上的首個車輛駕駛模擬器，這個模擬器僅僅具有三個旋轉(zhuǎn)自由度，即在橫滾，俯仰和偏航三個角度上的旋轉(zhuǎn)[5]。其無法模擬車輛產(chǎn)生的加速度的“突發(fā)”過程，只能單純的應(yīng)用傾斜角度去模擬加速度。1985年，Daimler-Benz公司研制出一款6自由度的車輛駕駛模擬器，圖1-4為駕駛模擬器的外觀，其驅(qū)動方式為液壓驅(qū)動，這是車輛駕駛模擬器對Stewart并聯(lián)機構(gòu)的早期應(yīng)用，內(nèi)部的6個投影裝置，可以為駕駛?cè)藛T提供180的虛擬視景的模擬仿真[3]。Daimler-Benz公司在2010年又生產(chǎn)了另外一款圖1-5所示的車輛駕駛模擬器。相較于前一代駕駛模擬器，其底座是一個可以縱向移動的長達12m的移動平臺，運動平臺則仍為典型的6自由度的Stewart并聯(lián)機器人，上平臺固定的穹頂結(jié)構(gòu)，封閉的空間，以及360的視景系統(tǒng)，可以為車輛駕駛模擬過程提供較好的沉浸效果，Daimler-Benz公司將該模擬器應(yīng)用于新車的開發(fā)和駕駛?cè)藛T的駕駛行為的深入研究等。


本文編號：3221742