與虛擬現(xiàn)實環(huán)境動感交互的賽車模擬裝置研究.pdf

1、賽車模擬游戲，是20世紀90年代以來在世界各地逐步興起的一種高科技娛樂項目，它是當今虛擬現(xiàn)實技術、機電傳動技術及自動控制技術高度發(fā)展與結合的產物。賽車模擬游戲的主要奧妙，在于參與者通過適當操縱裝置與虛擬環(huán)境實時動感交互，這種“實時動感交互”讓參與者有更加逼真的、身臨其境的、動感刺激的賽車體驗。
　　 結合中山市產學研結合項目“4D動感影院關鍵裝備的研究與開發(fā)”，本文根據(jù)賽車模擬裝置的特點，分析賽車模擬裝置的主要需求，設計一種結構

2、較為簡單、經濟適用的2自由度賽車模擬裝置游戲平臺。該平臺使用兩套電動缸為驅動裝置，通過側傾、俯仰2個自由度的運動實現(xiàn)車輛彎道、斜坡的體感仿真，通過電動缸不同的輸出頻率實現(xiàn)車輛變速、碰撞的體感仿真。論文具體的研究工作如下:
　　 (1)研究了平臺的運動學關系。根據(jù)平臺機構的矢量關系，通過RPY角描述法，建立動平臺位置反解模型，通過對位置正解中解析法和數(shù)值法的分析，選用牛頓-拉夫遜法建立位置正解模型，并以MATLAB進行仿真算例。<

3、br>　　 (2)完成了平臺的機械設計工作。根據(jù)平臺總體設計要求和各零部件的功能，完成整個賽車模擬裝置機械結構的搭建，運用PRO/E創(chuàng)建賽車模擬裝置三維模型。
　　 (3)完成了平臺的控制系統(tǒng)設計工作。首先，根據(jù)本文控制系統(tǒng)系特點，將控制系統(tǒng)劃分主控制模塊、運動控制模塊、控制實施模塊三個部分，并對其功能作了簡單地介紹;然后，重點介紹了本文的運動控制模塊和控制實施模塊;最后，依據(jù)各系統(tǒng)模塊功能的特點，完成了伺服驅動系統(tǒng)硬件平臺的