基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的山地環(huán)境下虛擬駕駛仿真研究.pdf

1、駕駛模擬器是一種既能提高培訓(xùn)水平，又能降低各種培訓(xùn)費(fèi)用的駕駛培訓(xùn)工具。目前，大部分駕駛模擬器模擬的路況主要是城鄉(xiāng)公路，其特點(diǎn)是路面平整，偶爾有較小的坡道。而對(duì)于復(fù)雜路況，尤其是對(duì)山地環(huán)境中的駕駛研究較少。由于地形的特殊性，在山地環(huán)境下駕駛時(shí)，會(huì)出現(xiàn)車(chē)輛顛簸嚴(yán)重、操控困難、易于引發(fā)駕駛?cè)藛T的恐懼心理等情況，將大大增加駕駛操作的難度和危險(xiǎn)系數(shù)，因此它是駕駛訓(xùn)練中的難點(diǎn)科目之一。這種情況如果得不到及時(shí)的解決，將會(huì)影響到駕駛訓(xùn)練的質(zhì)量。因此有針

2、對(duì)性的進(jìn)行山地環(huán)境中的駕駛訓(xùn)練是非常有必要的。 在這樣的背景下，本文提出了對(duì)于山地環(huán)境下的三自由度駕駛模擬器的研究。該模擬器把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與并聯(lián)機(jī)構(gòu)相結(jié)合，能夠增強(qiáng)受訓(xùn)者在駕駛過(guò)程中的真實(shí)行車(chē)體感。 論文首先綜述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在駕駛模擬器中的應(yīng)用以及目前國(guó)內(nèi)外研究駕駛模擬器的新動(dòng)向，總結(jié)了各種模擬器的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題，提出采用桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)駕駛模擬。 接著，論文分析了山地駕駛模擬器的功能要求，提出了

3、模擬器的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成，以及各部分的功能，最后討論了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所需的硬件和軟件環(huán)境。 然后，論文詳細(xì)地給出了駕駛模擬器兩個(gè)重要子系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)：視景仿真系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)。視景仿真系統(tǒng)方面，主要研究了車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)特性、車(chē)輛的三維建模及虛擬山地駕駛場(chǎng)景的構(gòu)建、虛擬駕駛時(shí)的相交測(cè)試問(wèn)題以及自然現(xiàn)象的模擬。運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)方面，根據(jù)山地駕駛模擬器的要求，進(jìn)行了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計(jì)及自由度分析，推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，建立了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三維模