隨著社會經(jīng)濟水平的快速發(fā)展,行車高速化、車輛密集化、轎車家庭化和駕駛員非職業(yè)化在我國已成為必然趨勢。這些發(fā)展給人們的生活帶來巨大改變的同時,各種不可避免的問題也隨之而來。車輛駕駛模擬器是一種能夠較為逼真的模擬車輛實際運行狀況從而獲得接近實車駕駛感受的仿真設備,具有便捷、安全、經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。運動系統(tǒng)是車輛駕駛模擬器提高逼真感、避免駕駛員視覺和體感脫節(jié)的最必不可少的組成部分。本文以降低研制成本為前提,以搭建出能夠為駕駛者提供逼真駕駛感受的運動系統(tǒng)為目的,從結(jié)構(gòu)設計、算法開發(fā)、樣機搭建、實驗分析這四個方面出發(fā),對該運動系統(tǒng)進行研制。首先,出于降低研制成本的考慮,選擇以結(jié)構(gòu)簡單、安全清潔、經(jīng)濟環(huán)保的氣動人工肌肉作為運動系統(tǒng)的驅(qū)動元件,以典型的Stewart并聯(lián)機構(gòu)作為運動系統(tǒng)六自由運動的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。其次,由于Stewart并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)將直接影響氣動人工肌肉的工作范圍和系統(tǒng)的運動性能,并對開發(fā)成本起決定性作用,因此,對并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)以提高氣動人工肌肉的工作性能為目的進行了優(yōu)化設計。同時,氣動人工肌肉由于空氣的可壓縮性、橡膠筒的彈性和摩擦而具有的較強非線性,對運動系統(tǒng)的工作性能有... 

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

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高端駕駛模擬器

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文中端駕駛模擬器（圖 1-3）主要用于娛樂休閑，由虛擬視景系統(tǒng)和方向盤等駕駛操作設備組成，可以通過視覺、聽覺、觸覺向駕駛員大腦反應游戲情節(jié)中的車輛運動狀態(tài)，但通常不具備運動模擬裝置，無法為駕駛員提供動態(tài)體感。隨著計算機數(shù)據(jù)處理能力的增強和電子游戲行業(yè)的快速發(fā)展，使得大量娛樂型駕駛模擬器的使用者對虛擬駕駛逼真度的要求越來越高，因此越來越多具有運動系統(tǒng)、畫面華麗、功能豐富、可以提供逼真駕駛感受，但價格較高的中端娛樂型駕駛模擬器出現(xiàn)在市面上。低端駕駛模擬器（圖 1-4）主要應用于道路安全教育和駕駛技能、交通法規(guī)的學習。在接觸實車前，利用模擬器進行訓練，可以幫助學習者克服恐懼心理、消除緊張感、提高訓練效率；同時可以在安全環(huán)境下模擬車輛駕駛過程中會遇到的各種困難情形，訓練駕駛員的危機處理能力。使用低端車輛駕駛模擬器與使用實車學習駕駛相比具有經(jīng)濟、節(jié)能、安全、不受場地和氣象條件限制等突出優(yōu)點，但低端車輛駕駛模擬器通常不具備運動模擬系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、畫面粗糙、駕駛真實感差、易使駕駛員產(chǎn)生眩暈感。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文中端駕駛模擬器（圖 1-3）主要用于娛樂休閑，由虛擬視景系統(tǒng)和方向盤等駕駛操作設備組成，可以通過視覺、聽覺、觸覺向駕駛員大腦反應游戲情節(jié)中的車輛運動狀態(tài)，但通常不具備運動模擬裝置，無法為駕駛員提供動態(tài)體感。隨著計算機數(shù)據(jù)處理能力的增強和電子游戲行業(yè)的快速發(fā)展，使得大量娛樂型駕駛模擬器的使用者對虛擬駕駛逼真度的要求越來越高，因此越來越多具有運動系統(tǒng)、畫面華麗、功能豐富、可以提供逼真駕駛感受，但價格較高的中端娛樂型駕駛模擬器出現(xiàn)在市面上。低端駕駛模擬器（圖 1-4）主要應用于道路安全教育和駕駛技能、交通法規(guī)的學習。在接觸實車前，利用模擬器進行訓練，可以幫助學習者克服恐懼心理、消除緊張感、提高訓練效率；同時可以在安全環(huán)境下模擬車輛駕駛過程中會遇到的各種困難情形，訓練駕駛員的危機處理能力。使用低端車輛駕駛模擬器與使用實車學習駕駛相比具有經(jīng)濟、節(jié)能、安全、不受場地和氣象條件限制等突出優(yōu)點，但低端車輛駕駛模擬器通常不具備運動模擬系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、畫面粗糙、駕駛真實感差、易使駕駛員產(chǎn)生眩暈感。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]六自由度運動平臺位置反解的建模與仿真研究[J]. 晁智強,郭小牛,劉相波,韓壽松,李華瑩.  流體傳動與控制. 2010(06)
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[8]基于CMAC的氣動人工肌肉變結(jié)構(gòu)位置控制研究[J]. 楊鋼,李寶仁.  機械工程學報. 2004(10)
[9]汽車駕駛模擬器研究現(xiàn)狀與未來展望[J]. 范正偉,賀秀良,姜丁,唐靜遠.  汽車運用. 2004(10)
[10]氣動人工肌肉系統(tǒng)建模與仿真[J]. 李寶仁,劉軍,楊鋼.  機械工程學報. 2003(07)

碩士論文
[1]McKibben氣動人工肌肉的靜態(tài)特性及預緊力研究[D]. 劉小華.蘭州理工大學 2010



本文編號：3399241