一种车辆驾驶模拟器三自由度控制方法及电子设备与流程

文档序号:32163886发布日期:2022-11-12 03:37阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种车辆驾驶模拟器三自由度控制方法,其特征在于,包括如下步骤:将车辆驾驶模拟器通过abc三个衔接点固定在三自由度平台上,与三自由度平台形成一个整体;所述三自由度平台采用曲柄连杆结构,具有呈等腰三角形排布的三个电机,所述abc三个衔接点分别位于三个电机处;通过所述电机驱动相应衔接点上下运动实现三自由度平台的上下运动和前后左右偏移,进而控制车辆驾驶模拟器的三自由度运动;构建等腰

abc,所述等腰

abc的顶点为衔接点a,底边上的两点分别为衔接点b、c;依据等腰三角形三线合一的特性,计算所述等腰

abc的外接圆的半径r;以所述等腰

abc的外接圆的圆心o为原点建立左手三维坐标系,其中,为z轴正方向,为x轴正方向,

平面abc的法向量为y轴正方向;计算所述衔接点a、b、c三点在左手坐标系中的坐标,其中,a点的坐标为(0,0,r),b点的坐标为c点的坐标为实时获取模拟场景中的受控车辆在x和z轴的旋转角度,得到围绕z轴、y轴、x轴旋转的变换矩阵r
zyx
(α,β,γ),通过矩阵变换计算出a、b、c三点旋转后的位置坐标,将r
zyx
(α,β,γ)代入后,得到绕x、z轴旋转后的a

、b

、c

三点坐标,旋转后的衔接点a

、b

、c

构成的平面信息即为车辆模拟器所处的实时路况;分别计算三个电机的脉冲增量,将三自由度平台运行到中位的脉冲值分别加上脉冲增量得到三个电机的最终运动量,将电机最终运动量实时传送至三自由度平台的控制器中,由此完成三自由度控制;所述脉冲增量计算公式为:式中,h表示a

、b

、c

三点y轴的坐标值的绝对值,δ为曲柄旋转角度,i表示减速比,m表示曲柄连杆结构的机械臂长。2.如权利要求1所述的车辆驾驶模拟器三自由度控制方法,其特征在于,所述三自由度平台上下升降时包括归零位、中位、高位三个位置,在中位时进行上下升降和前后左右偏移。3.如权利要求1所述的车辆驾驶模拟器三自由度控制方法,其特征在于,实时获取车辆在x和z轴的旋转角度,得到围绕z轴、y轴、x轴旋转的变换矩阵r
zyx
(α,β,γ),通过矩阵变换计算出a、b、c三点旋转后的位置坐标,将r
zyx
(α,β,γ)代入后,得到绕x、z轴旋转后的a

、b

、c

三点坐标;具体包括:实时获取车辆在x和z轴的旋转角度,其中,x轴旋转代表三自由度的前后偏移,z轴代表三自由度的左右偏移,y轴旋转用于六自由度的位置平移,在三自由度中不考虑y轴的旋转,旋转后的衔接点a

、b

、c

构成的平面状态即为车辆模拟器的实时路况,得到:式中,α表示绕x轴的旋转角度,β表示绕y轴的旋转角度,γ表示绕z轴的旋转角度,r
zyx
(α,β,γ)表示围绕z轴、y轴、x轴旋转的变换矩阵;通过矩阵变换,分别计算出a、b、c三点旋转后的位置坐标:将r
zyx
(α,β,γ)代入后,得到abc绕x、z轴旋转后的a

、b

、c

三点坐标即:三点坐标即:三点坐标即:式中,a点坐标为b点坐标为c点坐标为4.如权利要求1所述的车辆驾驶模拟器三自由度控制方法,其特征在于,通过模拟器仿真软件获取模拟场景中受控车辆在x和z轴的旋转角度。5.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述处理器用于调用存储器中存储的计算机程序,执行权利要求1至4任意一项所述的车辆驾驶模拟器三自由度控制方法。

技术总结
本发明公开一种车辆驾驶模拟器三自由度控制方法及电子设备,主要包括:将车辆驾驶模拟器通过ABC三个衔接点固定在三自由度平台上以形成一个整体,通过电机驱动相应衔接点上下运动实现三自由度平台的上下运动和前后左右偏移,进而控制车辆驾驶模拟器的三自由度运动;构建等腰


技术研发人员:王君 章道扬 孔令亮 王选 成钢 章安强 张铁监 叶剑
受保护的技术使用者:多伦科技股份有限公司
技术研发日:2022.08.30
技术公布日:2022/11/11
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