救援车仿真模拟训练装置及操作方法与流程

本发明涉及一种模拟训练装置，具体的说，是涉及一种救援车仿真模拟训练装置。

背景技术：

救援车是一种特种车辆，发生自然灾害后，救援车需要快速通过山区复杂环境，到达灾害现场。

现有的汽车模拟器，通过游戏手柄和驾驶套件模拟操作过程，操作真实感差；车辆性能模拟不准确，车辆性能与真实车辆不匹配，无法让受训者明确车辆实际能力；车辆画面、声音以及运动感受不准确，驾驶训练体感差，结构简单，功能单一，不能实时根据各个的动态对汽车当前的行驶状态进行实时的动画模拟，从而大大降低了汽车驾驶的模拟效果。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种全方位模拟救援车实际驾驶环境，环境模拟真实度强，给驾驶员提供综合感知信息，能够快速提高驾驶员的驾驶水平，缩短培训时间，提高培训质量的救援车仿真模拟训练装置。

本发明所采取的技术方案是：

一种救援车仿真模拟训练装置，

包括六自由度平台、显示器和控制器；

六自由度平台上架设车辆单排两座实物驾驶舱框架；

驶舱内复原各种驾驶操作装置，包括座椅、仪表盘、中控及按钮、方向盘、油门、刹车、离合器、档杆等实际操作装置。

进一步，高机动救援车的结构特点对硬件系统进行个性化改良，在操作系统和视景系统上还原实车性能和体验。

进一步，显示器装载于挡风玻璃、车窗和后视镜处；

进一步，车辆四周设置环绕立体音响。

进一步，侧边显示采用两台24寸超窄边框显示器；

后视镜显示器采用厂家定制异性显示器。与真实后视镜一比一还原。

进一步，所述显示器总共需要主场景显示器2台、后视镜显示器两台、虚拟仪表盘显示器1台。

进一步，所述主场景显示采用两台24寸超窄边框显示器。使得画面拼接更加紧凑。

进一步，所述虚拟仪表显示器采用树莓派10寸显示器。

进一步，所述传感器采集和提取车辆驾驶控制参数，控制器是受训者与汽车直接交互的硬件，受训者接收到视觉、听觉信号后，通过控制器操控车辆，用以车辆操控输入。

进一步，所述控制器控制和采集的数据包括方包括方向盘、档杆、刹车、离合器以及其他控制按钮状态参数。

六自由度平台利用车辆驾驶控制采集的参数和车辆性能参数，通过平台位移和旋转模拟车辆振动、颠簸、加减速、撞击、跌落等现象。

显示系统和音响系统配合，模拟车辆外部显示画面和声音，营造逼真的视听环境。看到的是虚拟的，操作的是真实的，体验的也是逼真的。

一种救援车仿真模拟训练装置的操作方法，

训练人员实际操作车辆方向盘、档杆、油门、刹车、离合；

系统通过传感器采集和提取操作信息；

车辆操作信息与虚拟地形信息和车辆性能参数相结合，计算获得车辆运行状态；

将车辆状态信息转换为平台的位置和姿态信息；

利用平台伺服器驱动平台底座液压缸调节长度；

实现平台实时位置与姿态调整；

车辆运行状态与地形信息结合，驱动显示系统(四块显示屏)显示相应的内容；

车辆运行状态与车辆运行参数结合，驱动音响系统产生驾驶环绕立体音响。

进一步，所述车辆运行状态包括车辆的振动、姿态、受力信息。

本发明相对现有技术的有益效果：

本发明救援车仿真模拟训练装置，能模拟高机动救援车通过山区复杂环境后到达灾害现场的过程。既可以用于高机动救援车的操作模拟培训，也可模拟救援队机动到现场再开展救援作业的过程。

本发明救援车仿真模拟训练装置，全方位模拟救援车实际驾驶环境，环境模拟真实度强，给驾驶员提供综合感知信息，能够快速提高驾驶员的驾驶水平，缩短培训时间，提高培训质量。

附图说明

图1是本发明救援车仿真模拟训练装置的结构示意图；

图2是本发明救援车仿真模拟训练装置的操作控制流程图。

附图中主要部件符号说明：

图中：

1、六自由度平台2、显示器

3、座椅4、仪表盘

5、中控及按钮6、方向盘

7、档杆8、油门

9、刹车。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：

附图1可知，一种救援车仿真模拟训练装置，

包括六自由度平台1、显示器2和控制器；

六自由度平台上架设车辆单排两座实物驾驶舱框架；

驶舱内复原各种驾驶操作装置，包括座椅3、仪表盘4、中控及按钮5、方向盘6、油门8、刹车9、离合器、档杆7等实际操作装置。

高机动救援车的结构特点对硬件系统进行个性化改良，在操作系统和视景系统上还原实车性能和体验。

显示器装载于挡风玻璃、车窗和后视镜处；

车辆四周设置环绕立体音响。

侧边显示采用两台24寸超窄边框显示器；

后视镜显示器采用厂家定制异性显示器。与真实后视镜一比一还原。

所述显示器总共需要主场景显示器2台、后视镜显示器两台、虚拟仪表盘显示器1台。

所述主场景显示采用两台24寸超窄边框显示器。使得画面拼接更加紧凑。

所述虚拟仪表显示器采用树莓派10寸显示器。

所述传感器采集和提取车辆驾驶控制参数，控制器是受训者与汽车直接交互的硬件，受训者接收到视觉、听觉信号后，通过控制器操控车辆，用以车辆操控输入。

所述控制器控制和采集的数据包括方包括方向盘、档杆、刹车、离合器以及其他控制按钮状态参数。

六自由度平台利用车辆驾驶控制采集的参数和车辆性能参数，通过平台位移和旋转模拟车辆振动、颠簸、加减速、撞击、跌落等现象。

显示系统和音响系统配合，模拟车辆外部显示画面和声音，营造逼真的视听环境。看到的是虚拟的，操作的是真实的，体验的也是逼真的。

一种救援车仿真模拟训练装置的操作方法，

训练人员实际操作车辆方向盘、档杆、油门、刹车、离合；

系统通过传感器采集和提取操作信息；

车辆操作信息与虚拟地形信息和车辆性能参数相结合，计算获得车辆运行状态；

将车辆状态信息转换为平台的位置和姿态信息；

利用平台伺服器驱动平台底座液压缸调节长度；

实现平台实时位置与姿态调整；

车辆运行状态与地形信息结合，驱动显示系统(四块显示屏)显示相应的内容；

车辆运行状态与车辆运行参数结合，驱动音响系统产生驾驶环绕立体音响。

所述车辆运行状态包括车辆的振动、姿态、受力信息。

本发明救援车仿真模拟训练装置，能模拟高机动救援车通过山区复杂环境后到达灾害现场的过程。既可以用于高机动救援车的操作模拟培训，也可模拟救援队机动到现场再开展救援作业的过程。

本发明救援车仿真模拟训练装置，全方位模拟救援车实际驾驶环境，环境模拟真实度强，给驾驶员提供综合感知信息，能够快速提高驾驶员的驾驶水平，缩短培训时间，提高培训质量。

平台系统由采用stewart机构的六自由度运动平台、计算机控制系统(伺服器)、驱动系统组成。六自由度运动平台的下平台为固定地基，上平台为运动平台，它由六只电动缸支承，运动平台与电动缸采用六个虎克铰连接，电动缸与固定基座采用六个虎克铰连接，六只电动缸采用伺服电机驱动的电动缸。计算机控制系统通过协调控制电动缸的行程，实现运动平台的六个自由度的运动，即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。

本发明救援车仿真模拟训练装置，是一套虚实结合的应急救援特种装备模拟培训装置，虚拟显示采用多屏显示系统，操作部分采用特种车辆驾驶舱实物，系统架设于六自由度平台上，实现虚实结合模拟训练。

本发明救援车仿真模拟训练装置，模拟装置培训体验的真实感强。模拟系统为受训人员提供一套全沉浸式的视听环境、实际操作硬件装置和真实的车辆行驶体验，营造出真实的视听环境、真实的操作过程和感受、真实的车辆行驶体验。

本发明救援车仿真模拟训练装置，特种车辆物理性能的全真模拟。该系统除了外观和操作触感上真实外，对车辆性能参数进行全真模拟，通过模型化车辆动力、通过能力、运载能力、车载装备救援能力的模拟，实现虚拟场景下逼近真实的车辆能力仿真，为操作训练、路径选择、装备使用提供学习体验和驾驶试验环境。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。。