CN113628497A - 一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆驾驶模拟器领域,尤其是涉及一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,包括六自由度运动平台机构、高频激振器、脚踏板、转向盘、弧形屏幕、座椅、驾驶舱、控制系统及激振器安装架,所述的驾驶舱安装在六自由度运动平台机构的上部并与六自由度运动平台机构相连接,所述的控制系统安装在驾驶舱内的底部并与驾驶舱底部固定相连,其在具体使用过程中可使驾驶员在驾驶时能够感受到车辆实际行驶过程中由车体运动产生的低频振动与由发动机振动和路面不平产生的高频振动叠加后的复合振动,极大增强了模拟驾驶的逼真度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆驾驶模拟器领域,尤其是涉及一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器。
背景技术
车辆驾驶模拟器作为一种能够真实模拟驾驶动作和感觉的仿真设备,能够使得驾驶者获得较为真实的驾驶感受。目前车辆驾驶模拟器主要分为训练型驾驶模拟器和开发型驾驶模拟器,训练型驾驶模拟器主要用于驾驶员训练;开发型驾驶模拟器则主要用于车辆产品的开发,是高效率地进行车辆产品开发、提高车辆产品驾驶舒适性的重要工具。车辆驾驶模拟器的种类很多,简易的驾驶模拟器只包含显示屏和简单的驾驶操作装置,场景粗糙,真实度低;高级的车辆驾驶模拟器虚拟场景的代入感强,硬件驾驶环境逼真度高,并且具有运动模拟系统,可以使驾驶员体验到较为真实驾驶感觉。不同种类的驾驶模拟器间的仿真真实程度差别很大,但任何驾驶模拟器都无法完全复现真实的驾驶感觉,只能通过提高逼真度无限接近于真实驾驶。车辆驾驶模拟器的运动模拟系统主要采用六自由度运动平台来进行模拟,如申请号为CN201110257824.3的一种具有重载宽频带响应的车辆驾驶模拟器以及申请号为的 CN202010552556.7的一种多功能六自由度旋转装置,六自由度运动平台的基本结构是由作动器、动平台和定平台构成,定平台固定不动,借助作动器的伸缩运动,从而动平台完成在空间内六个自由度的运动。
现有的车辆驾驶模拟器体验真实度较低,驾驶者在使用时无法感受到车辆实际行驶过程中由发动机振动和路面不平产生的高频振动,体验感较差,申请号为CN201610535033.5的一种基于激振器的驾驶模拟系统与方法,尽管在座椅下部加装有激振器,但其振动幅度有限,仅起到震动提醒作用,因此需要对现有的车辆驾驶模拟器所存在的缺陷进行改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其在具体使用过程中可使驾驶员在驾驶时能够感受到车辆实际行驶过程中由车体运动产生的低频振动与由发动机振动和路面不平产生的高频振动叠加后的复合振动,极大增强了模拟驾驶的逼真度。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,包括六自由度运动平台机构、高频激振器、脚踏板、转向盘、弧形屏幕、座椅、驾驶舱、控制系统及激振器安装架,所述的驾驶舱安装在六自由度运动平台机构的上部并与六自由度运动平台机构相连接,所述的脚踏板及转向盘安装在驾驶舱内的前方位置,所述的控制系统安装在驾驶舱内的底部并与驾驶舱底部固定相连,弧形屏幕安装在驾驶舱的外壳体上并与驾驶舱固定相连接,在驾驶舱的底部安装有激振器安装架,激振器安装架通过紧固螺栓紧固在驾驶舱底部,所述的高频激振器安装在激振器安装架上并与激振器安装架连接在一起,所述的座椅安装在高频激振器的上部并与高频激振器固定相连。
进一步的,所述的高频激振器通过其外部两侧部位安装在激振器安装架上并与激振器安装架相连,其中,高频激振器的下侧底部悬空在激振器安装架上不与激振器安装架接触。
进一步的,所述的高频激振器通过其外部两侧部位安装在激振器安装架上并与激振器安装架柔性相连在一起。
进一步的,所述的座椅的下部安装有四组结构相同的高频激振器,其四组高频激振器具体为第一高频激振器、第二高频激振器、第三高频激振器及第四高频激振器,其中,高频激振器包括,显示屏、连接推杆、激振器本体、控制开关和控制接口、磁极、支撑弹簧及驱动线圈,其中,所述的激振器本体安装在激振器安装架上并与激振器安装架连接在一起,在激振器本体的侧面安装设置有控制开关和控制接口,在激振器本体内安装有支撑弹簧,所述的连接推杆的底部安装在支撑弹簧上并与支撑弹簧接触,在激振器本体内安装有磁极,所述的驱动线圈套在磁极的外周部位。
进一步的,用于驾驶舱安装固定的六自由度运动平台机构包括,动平台、定平台及电动缸,用于驱动动平台的电动缸的下部安装设置在定平台上并与定平台铰接,所述的动平台安装设置在电动缸的上部部位并与电动缸铰接,在动平台与定平台二者之间安装有六组结构相同的电动缸,具体可分为第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸、第四电动缸、第五电动缸及第六电动缸,所述的电动缸包括鱼眼接头、推杆安装壳体、支撑基座、单片尾铰、伺服电机及调整推杆,所述的伺服电机及推杆安装壳体安装在支撑基座上并与支撑基座连接在一起,所述的单片尾铰安装在支撑基座的一侧部位并与支撑基座固定相连,在推杆安装壳体内安装有调整推杆,所述的鱼眼接头安装在调整推杆上的外侧端部部位并与调整推杆连接在一起。
进一步的,驾驶者可以根据在弧形屏幕内观看到的场景操纵转向盘和脚踏板进行模拟驾驶。
进一步的,控制系统可以根据驾驶者操纵转向盘和脚踏板的操纵量对六自由度运动平台机构和高频激振器进行实时控制,当控制系统检测到的信号为低频信号时,控制系统控制将低频信号传递给六自由度运动平台机构控制器,六自由度运动平台机构控制器根据驾驶者的操纵量给定动平台的位姿,经动感算法计算出动平台下部各个电动缸的相应位置和速度后向各电动缸发出控制命令做伸缩运动,驾驶舱能够根据电动缸各伸缩杆的伸缩量不同从而在横向、纵向、垂向、俯仰、侧倾和横摆六个自由度上实现不同的运动。
所述的控制系统由电源模块、输入模块、处理模块、信号传输模块、故障显示模块和输出模块构成,控制系统工作时,电源模块接通,输入模块检测到预期的运动位姿经处理模块滤波处理后将信号传输给高频激振器及六自由度运动平台机构中的的控制器,相应控制器将信号输出到对应的执行器,若预期位姿超过模拟器运动范围或发生故障时,故障显示模块会显示错误信息并停止模拟器的运动。
本发明的有益效果为:本发明整体结构设计科学,操作使用方便,本发明采用六自由度运动平台机构作为主要驱动装置,通过控制系统控制六组电动缸中伸缩杆的伸缩量来带动驾驶舱在横向、纵向、垂向、俯仰、侧倾和横摆六个自由度上产生运动,本发明中的高频激振器作为次要驱动装置,通过控制系统控制激振器的振动频率来模拟车辆在行驶过程中由发动机振动和路面不平产生的高频振动;当驾驶者根据弧形屏幕内的场景操纵转向盘和脚踏板时,控制系统会根据驾驶者对转向盘和脚踏板的操纵量对六自由度运动平台和高频激振器进行实时的精准控制,从而使得驾驶者充分体验模拟驾驶的乐趣,在驾驶时能够感受到车辆实际行驶过程中由车体运动产生的低频振动与由发动机振动和路面不平产生的高频振动叠加后的复合振动,极大增强了模拟驾驶的逼真度,使得驾驶者的体验效果更加真实。
附图说明
图1是本发明的整体安装结构示意图;
图2是本发明的六自由度运动平台机构的结构示意图;
图3是本发明的高频激振器安装位置结构示意图;
图4是本发明的控制系统信号控制处理流程图;
图5是本发明中的高频激振器的结构示意图;
图6是本发明中的电动缸的结构示意图;
图7是本发明中的控制系统的模块图;
图8是本发明中控制系统控制过程的算法图;
图9是本发明中的高频激振器的剖视结构示意图;
图10是本发明中的激振器安装架结构示意图;
图中标号为:1-六自由度运动平台机构、2-电动缸、3-高频激振器、4-脚踏板、5-转向盘、6-驾驶员、7-弧形屏幕、8-座椅、9-驾驶舱、10-控制系统、11-激振器安装架、201-第一电动缸;202-第二电动缸;203-第三电动缸;204-第四电动缸;205-第五电动缸;206-第六电动缸;301-第一高频激振器;302-第二高频激振器;303-第三高频激振器;304-第四高频激振器、3001-显示屏、3002-连接推杆、3003-激振器本体、3004-控制开关、3005-控制接口、3006-磁极、3007-支撑弹簧、3008-驱动线圈、2001-鱼眼接头、2002-推杆安装壳体、2003-支撑基座、2004-单片尾铰、2005-伺服电机、2006-调整推杆、1101-底部支撑板、1102-第一谐振弹簧组、1103-第二谐振弹簧组、1104-安装架本体、1105-左侧弹簧支撑部、1106-右侧弹簧支撑部、1107-调整螺栓、1108-调整螺母、1109-圆形限位垫片。
具体实施方式
具体实施例1:下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是:本发明中,如果没有特别的说明,本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。本发明中,如果没有特别的说明,本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式,可以分别为一个或多个下限,和一个或多个上限。除非另有说明,本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。针对现有的车辆驾驶模拟器在使用过程中,体验真实度较低,驾驶者无法感受到车辆实际行驶过程中由发动机振动和路面不平等产生的高频振动的问题,本发明提供了一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,该车辆驾驶模拟器如说明书附图1所示,主要由六自由度运动平台机构1、电动缸2、高频激振器3、脚踏板4、转向盘5、弧形屏幕7、座椅8、驾驶舱9、控制系统10及激振器安装架11组成,用于驾驶者乘坐的驾驶舱9固定安装在六自由度运动平台1机构的动平台的上部,脚踏板4及转向盘5安装在驾驶舱9内的前方位置,在驾驶舱9内安装有座椅8,在座椅8底部安装有高频激振器3,高频激振器3安装在激振器安装架11上,激振器安装架11安装在驾驶舱9的舱内底部部位,如说明书附图3所示,高频激振器3共有四个,高频激振器3的安装位置为座椅8底部呈正方形的四个顶点处,便于对座椅8振动均匀,高频激振器3的工作原理为,激振器本体3003上装有显示屏3001,可以实时查看产生的激振频率大小,如说明书附图9所示,激振器本体3003内装有驱动线圈3008、连接推杆3002和支撑弹簧3007,其中,驱动线圈3008位于磁极3006与连接推杆3002间的缝隙中,连接推杆3002通过支撑弹簧3007被支撑在激振器本体3003内。当打开控制开关3004时,线圈中会通过电流而产生磁场力,磁场力带动连接推杆3002产生运动,从而产生激振力,通过外设控制器可以对高频激振器3产生的激振力大小进行调节。如说明书附图10所示,激振器安装架11包括,底部支撑板1101、第一谐振弹簧组1102、第二谐振弹簧组1103、安装架本体1104、左侧弹簧支撑部1105、右侧弹簧支撑部1106,其中,底部支撑板1101的底部通过紧固螺栓紧固在驾驶舱9的舱内底部,第一谐振弹簧组1102、第二谐振弹簧组1103二者的底部固定安装在底部支撑板1101上,安装架本体1104的底部固定安装在第一谐振弹簧组1102、第二谐弹簧组二者的顶部部位,在安装架本体1104内的两侧固定安装有左侧弹簧支撑部1105、右侧弹簧支撑部1106,高频激振器3的外部两侧安装在左侧弹簧支撑部1105、右侧弹簧支撑部1106上并与左侧弹簧支撑部1105及右侧弹簧支撑部1106二者固定相连,需要重点说明的是,在工作时,激振器安装架11能够配合安装于其上的高频激振器3实现协同性的更加剧烈的高频振动,进而满足体验者对车辆实际行驶过程中由发动机振动和路面不平产生的高频振动的真实体验,具体的说,在高频激振器3工作时,安装在高频激振器3下侧的安装架本体1104通过安装在其下部的第一谐振弹簧组1102、第二谐振弹簧组1103二者以及安装在高频激振器3两侧的左侧弹簧支撑部1105、右侧弹簧支撑部1106二者能够配合高频激振器3实现弹性协同振动,需要说明的是,安装在高频激振器3两侧的左侧弹簧支撑部1105、右侧弹簧支撑部1106二者还能够起到对高频激振器3进行位置支撑的作用,时刻保证高频激振器3在激振器安装架11内的位置处于悬空状态,不与激振器安装架11的底部接触,为了便于高频激振器3的协振效果能够满足不同的振动需求,需要对高频激振器3的协振效果进行控制,具体的手段为,在安装架本体1104内底部加工有安装通孔,在底部支撑板1101上固定设置调整螺栓1107,安装通孔的孔径大于调整螺栓1107的外径,调整螺栓1107的上部贯穿于安装架本体1104上加工的安装通孔,在调整螺栓1107上部依次安装调整螺母1108及圆形限位垫片1109,圆形限位垫片1109的外径移动大于安装通孔的孔径,在具体使用时,调整螺母1108可在调整螺栓1107的上部旋转向下推动圆形限位垫片1109带动安装架本体1104下移,进而实现对安装架本体1104与底部支撑板1101之间的第一谐振弹簧组1102、第二谐振弹簧组1103的压缩,从而降低第一谐振弹簧组1102、第二谐振弹簧组1103在高频激振器3工作时的协同弹性形变振动量,实现对高频激振器3整体协同振动效果的控制。需要说明的是,当调整螺母1108在调整螺栓1107的上部旋转向下推动圆形限位垫片1109带动安装架本体1104下移至最大限度时,此时,安装架本体1104对第一谐振弹簧组1102、第二谐振弹簧组1103的压缩程度最大,此时,处于安装架本体1104与底部支撑板1101之间的第一谐振弹簧组1102、第二谐振弹簧组1103仅具有对安装架本体1104支撑作用,不具有对安装架本体1104的弹性谐振作用,在驾驶舱9内安装有弧形屏幕7,驾驶者可以根据在弧形屏幕7内观看到的场景操纵转向盘5和脚踏板4进行模拟驾驶,控制系统10可以根据驾驶者操纵转向盘5和脚踏板4的操纵量对六自由度运动平台1和高频激振器3进行实时控制,如说明书附图2所示,用于驾驶舱9安装固定的六自由度运动平台1机构主要包括,动平台、定平台及电动缸2,用于驱动动平台的电动缸2的下部安装设置在定平台上并通过虎克铰与定平台铰接,用于安装驾驶舱9的动平台安装设置在电动缸的上部部位并通过球铰与电动缸铰接,在动平台与定平台二者之间安装有六组结构相同的驱动电动缸2,具体可分为第一电动缸201、第二电动缸202、第三电动缸203、第四电动缸204、第五电动缸205及第六电动缸206,如说明书附图6所示,电动缸包括鱼眼接头2001、推杆安装壳体2002、支撑基座2003、单片尾铰2004、伺服电机2005及调整推杆2006,用于带动调整推杆2006伸缩的伺服电机2005及用于安装调整推杆2006的推杆安装壳体2002安装在支撑基座2003上并与支撑基座2003连接在一起,用于与定平台相铰接在一起的单片尾铰2004安装在支撑基座2003的一侧部位并与支撑基座2003固定相连,在推杆安装壳体2002内安装有用于伸缩的调整推杆2006,用于与动平台相铰接在一起的鱼眼接头2001安装在调整推杆2006上的外侧端部部位并与调整推杆2006连接在一起。电动缸壳体(推杆安装壳体2002)内装有丝杠机构,工作时伺服电机2005的旋转运动会通过丝杠转换为推调整杆的直线运动,从而实现电动缸的伸缩。在具体操作时,本发明中的六自由度运动平台机构1作为主要驱动装置,可通过控制系统10控制六组电动缸中伸缩杆的伸缩量来带动驾驶舱9在横向、纵向、垂向、俯仰、侧倾和横摆六个自由度上产生运动;高频激振器3作为次要驱动装置,通过控制高频激振器3的振动频率来模拟车辆在行驶过程中由发动机振动和路面不平等产生的高频振动;当驾驶者根据弧形屏幕7内的场景操纵转向盘5和脚踏板4时,控制系统10会根据驾驶者对转向盘5和脚踏板4的操纵量对六自由度运动平台1和高频激振器3进行实时控制。
具体的说,当驾驶者进入本发明模拟器的驾驶舱9内时,电动缸的伸缩杆处于同一伸长状态,此时动平台处于水平位置,随后控制系统10控制弧形屏幕7进行场景投影,驾驶者可根据屏幕内的场景操纵转向盘5和脚踏板4来进行驾驶,控制系统10将驾驶者的操纵信号传递给车辆动力学模型进行信号处理分析,信号处理过程主要是将输入信号分层预处理后经过高通滤波与低通滤波,将加速度信号转换为位移信号,控制系统10将转换后的信号输出到执行器(执行器指电动缸及高频激振器3)。
如说明书附图4所示,当控制系统10接收的信号处理分析完毕后,若为低频信号,控制系统10可将其传递给六自由度运动平台机构1中的控制器,六自由度运动平台机构1中的控制器根据驾驶者通过转向盘5和脚踏板4的操纵量给定动平台的位姿,经动感算法计算(动感模拟算法原理如说明书附图8所示)出各电动缸的相应位置和速度后向各电动缸驱动器发出控制命令做伸缩运动,驾驶舱9能够根据各电动缸伸缩杆的伸缩量不同从而在横向、纵向、垂向、俯仰、侧倾和横摆六个自由度上对驾驶舱9实现不同的运动。
若定义沿车头方向为X轴,车体右侧方向为Y轴,垂直地面方向为Z轴,第一电动缸201为D1,第二电动缸202为D2,第三电动缸203为D3,第四电动缸204为D4,第五电动缸205为D5,第六电动缸206为D6。
当控制系统10控制电动缸D1、D2、D4、D5处于伸长过程,电动缸D3、D6处于压缩过程时,此时驾驶舱9实现沿X轴正方向的平移运动;当控制系统10控制电动缸D2、D3、D5、D6处于伸长过程,电动缸D1、D4处于压缩过程时,此时驾驶舱9实现沿X轴负方向的平移运动。
当控制系统10控制电动缸D1、D3、D4、D6处于伸长过程,电动缸D2、D5处于压缩过程时,此时驾驶舱9实现沿Y轴正方向的平移运动;当控制系统10控制电动缸D2、D3、D4、D5处于伸长过程,电动缸D1、D6处于压缩过程时,此时驾驶舱9实现沿Y轴负方向的平移运动。
当控制系统10控制电动缸D1、D2、D3、D4、D5、D6处于伸长过程,此时驾驶舱9实现沿Z轴正方向的平移运动;当控制系统10控制电动缸D1、D2、D3、D4、D5、D6处于压缩过程,此时驾驶舱9实现沿Z轴负方向的平移运动。
当控制系统10控制电动缸D1、D2、D5、D6处于伸长过程,电动缸D3、D4处于压缩过程,此时驾驶舱9实现绕X轴的正方向侧倾运动;当控制系统10控制电动缸D3、D4处于伸长过程,电动缸D1、D2、D5、D6处于压缩过程,此时驾驶舱9实现绕X轴的负方向侧倾运动。
当控制系统10控制电动缸D4、D5、D6处于伸长过程,电动缸D1、D2、D3处于压缩过程,此时驾驶舱9实现绕Y轴的正方向俯仰运动;当控制系统10控制电动缸D1、D2、D3处于伸长过程,电动缸D4、D5、D6处于压缩过程,此时驾驶舱9实现绕Y轴的负方向俯仰运动。
当控制系统10控制电动缸D2、D4、D6处于伸长过程,电动缸D1、D3、D5处于压缩过程,此时驾驶舱9实现绕Z轴的正方向横摆运动;当控制系统10控制电动缸D1、D3、D5处于伸长过程,电动缸D2、D4、D6处于压缩过程,此时驾驶舱9实现绕Z轴的负方向横摆运动。
如说明书附图7及说明书附图8所示,当控制系统10控制信号处理分析完毕后,若为高频信号,控制系统10可将信号传递给高频激振器3的控制器,高频激振器3的控制器根据车速大小和加减速状况等进行振动频率求解(具体的说,由于垂向加速度的模拟由六自由度运动平台机构1和高频激振器3共同完成,低频分量由六自由度运动平台1机构实现,高频分量由高频激振器3实现,然而运动学解算得到的是车辆整体的垂向加速度,因此对加速度进行滤波分解后,将原始数据减去低频分量就可以得到高频激振器3的高频分量,)然后高频激振器3将求解的振动频率施加给座椅8及激振器安装架11,在高频激振器3及激振器安装架11的谐振共同作用下,使得驾驶者可以感受到车辆实际行驶过程中由发动机振动和路面不平等产生的高频振动。
当驾驶员6坐在座椅8上,定义座椅8正前方为X轴,驾驶员6右手方向为Y轴,垂直地面方向为Z轴,第一高频激振器3301为G1,第二高频激振器3302为G2、第三高频激振器3303为G3,第四高频激振器3304为G4。
当控制系统10控制高频激振器3G1、G2、G3、G4振动频率相同时,驾驶员6能够感受到沿Z轴垂直向上的高频振动。
当控制系统10控制高频激振器3G1、G2与G3、G4振动频率不同时,驾驶员6能够感受到绕X轴的高频振动。
当控制系统10控制高频激振器3G1、G4与G2、G3振动频率不同时,驾驶员6能够感受到绕Y轴的高频振动。
当只有六自由度运动平台机构1参与运动时,驾驶者在驾驶舱9内仅能够感受到低频振动;当只有高频激振器3参与运动时,驾驶者在驾驶舱9内仅能够感受到高频振动;当六自由度运动平台机构1和高频激振器3同时参与运动时,驾驶者在驾驶舱9内能够感受到车辆实际行驶过程中由车体运动产生的低频振动与由发动机振动和路面不平等产生的高频振动叠加后的复合振动,极大增强了模拟驾驶的逼真度,使得驾驶者的体验效果更加真实。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围之内。
Claims (8)
1.一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,包括六自由度运动平台机构(1)、高频激振器(3)、脚踏板(4)、转向盘(5)、弧形屏幕(7)、座椅(8)、驾驶舱(9)、控制系统(10)及激振器安装架(11),所述的驾驶舱(9)安装在六自由度运动平台机构(1)的上部并与六自由度运动平台机构(1)相连接,所述的脚踏板(4)及转向盘(5)安装在驾驶舱(9)内的前方位置,所述的控制系统(10)安装在驾驶舱(9)内的底部并与驾驶舱(9)底部固定相连,弧形屏幕(7)安装在驾驶舱(9)的外壳体上并与驾驶舱(9)固定相连接,在驾驶舱(9)的底部安装有激振器安装架(11),激振器安装架(11)通过紧固螺栓紧固在驾驶舱(9)底部,所述的高频激振器(3)安装在激振器安装架(11)上并与激振器安装架(11)连接在一起,所述的座椅(8)安装在高频激振器(3)的上部并与高频激振器(3)固定相连。
2.根据权利要求1所述的一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,所述的高频激振器(3)通过其外部两侧部位安装在激振器安装架(11)上并与激振器安装架(11)相连,其中,高频激振器(3)的下侧底部悬空在激振器安装架(11)上不与激振器安装架(11)接触。
3.根据权利要求2所述的一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,高频激振器(3)通过其外部两侧部位安装在激振器安装架(11)上并与激振器安装架(11)柔性相连在一起。
4.根据权利要求3所述的一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,座椅(8)的下部安装有四组结构相同的高频激振器(3),其四组高频激振器(3)具体为第一高频激振器(3301)、第二高频激振器(3302)、第三高频激振器(3303)及第四高频激振器(3304),其中,高频激振器(3)包括,显示屏(3001)、连接推杆(3002)、激振器本体(3003)、控制开关(3004)和控制接口(3005)、磁极(3006)、支撑弹簧(3007)及驱动线圈(3008),其中,所述的激振器本体(3003)安装在激振器安装架(11)上并与激振器安装架(11)连接在一起,在激振器本体(3003)的侧面安装设置有控制开关(3004)和控制接口(3005),在激振器本体(3003)内安装有支撑弹簧(3007),所述的连接推杆(3002)的底部安装在支撑弹簧(3007)上并与支撑弹簧(3007)接触,在激振器本体(3003)内安装有磁极(3006),所述的驱动线圈(3008)套在磁极(3006)的外周部位。
5.根据权利要求1所述的一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,用于驾驶舱(9)安装固定的六自由度运动平台机构(1)包括,动平台、定平台及电动缸,用于驱动动平台的电动缸的下部安装设置在定平台上并与定平台铰接,所述的动平台安装设置在电动缸的上部部位并与电动缸铰接,在动平台与定平台二者之间安装有六组结构相同的电动缸,具体可分为第一电动缸(201)、第二电动缸(202)、第三电动缸(203)、第四电动缸(204)、第五电动缸(205)及第六电动缸(206),所述的电动缸包括鱼眼接头(2001)、推杆安装壳体(2002)、支撑基座(2003)、单片尾铰(2004)、伺服电机(2005)及调整推杆(2006),所述的伺服电机(2005)及推杆安装壳体(2002)安装在支撑基座(2003)上并与支撑基座(2003)连接在一起,所述的单片尾铰(2004)安装在支撑基座(2003)的一侧部位并与支撑基座(2003)固定相连,在推杆安装壳体(2002)内安装有调整推杆(2006),所述的鱼眼接头(2001)安装在调整推杆(2006)上的外侧端部部位并与调整推杆(2006)连接在一起。
6.根据权利要求1所述的一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,驾驶者可以根据在弧形屏幕(7)内观看到的场景操纵转向盘(5)和脚踏板(4)进行模拟驾驶。
7.根据权利要求1所述的一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,控制系统(10)可以根据驾驶者操纵转向盘(5)和脚踏板(4)的操纵量对六自由度运动平台机构(1)和高频激振器(3)进行实时控制,当控制系统(10)检测到的信号为低频信号时,控制系统(10)控制将低频信号传递给六自由度运动平台机构控制器,六自由度运动平台机构控制器根据驾驶者的操纵量给定动平台的位姿,经动感算法计算出动平台下部各个电动缸的相应位置和速度后向各电动缸发出控制命令做伸缩运动,驾驶舱(9)能够根据电动缸各伸缩杆的伸缩量不同从而在横向、纵向、垂向、俯仰、侧倾和横摆六个自由度上实现不同的运动。
8.根据权利要求7所述的一种能够实现高低频复合振动的车辆驾驶模拟器,其特征在于,控制系统(10)由电源模块、输入模块、处理模块、信号传输模块、故障显示模块和输出模块构成,控制系统(10)工作时,电源模块接通,输入模块检测到预期的运动位姿经处理模块滤波处理后将信号传输给高频激振器(3)及六自由度运动平台机构(1)中的的控制器,相应控制器将信号输出到对应的执行器,若预期位姿超过模拟器运动范围或发生故障时,故障显示模块会显示错误信息并停止模拟器的运动。
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