JP2003228277A - Device and method for calculating behavior of riding simulator - Google Patents

Device and method for calculating behavior of riding simulator

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JP2003228277A
JP2003228277A JP2002025073A JP2002025073A JP2003228277A JP 2003228277 A JP2003228277 A JP 2003228277A JP 2002025073 A JP2002025073 A JP 2002025073A JP 2002025073 A JP2002025073 A JP 2002025073A JP 2003228277 A JP2003228277 A JP 2003228277A
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理子 猪上
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宗幹 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for calculating the behavior of a riding simulator which enables, when designing a riding simulator in which a pair of linear actuators generate pitching and rolling, discrimination of propriety of the parameters of a link mechanism and the specifications of the linear actuators. <P>SOLUTION: The device for calculating behavior is provided with a link parameter input section 140 for inputting data from a parameter file 134 recorded with parameters of the link mechanism, a command input section 142 for inputting rolling data indicating the angle of a rolling shaft and pitching data indicating the angle of a pitching shaft, and a displacement calculating section 144 for obtaining the displacement of the actuators based on the parameters of the link mechanism, the rolling data and pitching data. The displacement of the actuators obtained by the displacement calculating section 144 and the motion speed and motion acceleration obtained by 1st-order and 2nd-order differentiation of the displacement are displayed on a link motion confirmation screen 300 and on a motion analysis screen 350. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ライディングシミ
ュレータの挙動計算装置および方法に関し、特に、直動
型で一対のアクチュエータとリンク機構によって接続さ
れ、アクチュエータの変位に応じて、ロール軸およびピ
ッチ軸の回りに揺動可能な疑似車体を備えたライディン
グシミュレータの挙動を計算する挙動計算装置および方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a behavior calculating apparatus and method for a riding simulator, and more particularly, to a linear motion type actuator and a pair of actuators connected by a link mechanism. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a behavior calculation device and method for calculating the behavior of a riding simulator including a pseudo vehicle body that can swing around.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、運転教育用としてライディングシ
ミュレータが開発されている。ライディングシミュレー
タとして、一対の直動アクチュエータにより模擬車体を
ロール軸とピッチ軸の各軸回りに回動し得るように構成
したパラレルリンク式のライディングシミュレータが提
案されている(特開2001−92344号公報)。
2. Description of the Related Art Recently, riding simulators have been developed for driving education. As a riding simulator, there has been proposed a parallel link type riding simulator in which a simulated vehicle body can be rotated around a roll axis and a pitch axis by a pair of linear motion actuators (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-92344). ).

【0003】このライディングシミュレータは、ロール
軸およびピッチ軸のそれぞれに直結させたモータ等の駆
動源によって前記各軸を回動させることで模擬車体を揺
動させる従来の装置に比較して、装置構成を大幅に簡素
化することができ、これによって、任意の場所に設置す
ることが可能になるとともに、廉価なライディングシミ
ュレータを提供できるという利点を備えている。
This riding simulator has a device configuration as compared with a conventional device in which a simulated vehicle body is swung by rotating each shaft by a drive source such as a motor directly connected to each of a roll shaft and a pitch shaft. It is possible to greatly simplify the vehicle, which makes it possible to install it at any place and to provide an inexpensive riding simulator.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ライディングシミュレ
ータの主たる目的は、乗車者にピッチ傾斜およびロール
傾斜を体感させることであり、ピッチ軸およびロール軸
の傾斜角を正確に制御することが要求される。
The main purpose of the riding simulator is to allow a passenger to experience the pitch inclination and the roll inclination, and it is required to accurately control the inclination angles of the pitch axis and the roll axis.

【0005】ところで、上記のライディングシミュレー
タにおいては、直動型のアクチュエータはリンク構造を
介してピッチ軸およびロール軸と連結されていることか
ら、アクチュエータの動作とピッチ軸およびロール軸の
傾斜角との関係は、リンク構造を考慮して計算すること
となり、三角関数を用いた比較的複雑な計算が必要であ
る。
By the way, in the above riding simulator, since the linear actuator is connected to the pitch axis and the roll axis through the link structure, the operation of the actuator and the inclination angle of the pitch axis and the roll axis are different from each other. The relationship is calculated in consideration of the link structure, and a relatively complicated calculation using a trigonometric function is required.

【0006】また、上記のライディングシミュレータに
おいては、ロール軸およびピッチ軸の回転角に対応する
各アクチュエータの変位が、模擬車体の形状やアクチュ
エータ配置およびアクチュエータ特性等によって変化し
うる。例えば、模擬車体の揺動軸とシート配置とアクチ
ュエータ配置との位置関係が変われば、模擬車体のロー
ル角およびピッチ角に対する各アクチュエータの変位も
変わることになる。
Further, in the above riding simulator, the displacement of each actuator corresponding to the rotation angle of the roll axis and the pitch axis may change depending on the shape of the simulated vehicle body, the actuator arrangement, the actuator characteristics and the like. For example, if the positional relationship among the swing axis of the simulated vehicle body, the seat arrangement, and the actuator arrangement changes, the displacement of each actuator with respect to the roll angle and the pitch angle of the simulated vehicle body also changes.

【0007】これらの理由から、上記のライディングシ
ミュレータを設計する際には、構造の検証および部品選
定を行う作業が繁雑であり長時間を要する。また、ライ
ディングシミュレータを製作する際には、試作したライ
ディングシミュレータが要求仕様を満たさないこともあ
り、複数回の試作を繰り返すことがある。
For these reasons, when designing the above-mentioned riding simulator, the work of structural verification and component selection is complicated and requires a long time. Further, when a riding simulator is manufactured, the prototype riding simulator may not satisfy the required specifications, and thus the prototype may be repeated a plurality of times.

【0008】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、一対の直動型アクチュエータによってピ
ッチ揺動およびロール揺動を発生させるライディングシ
ミュレータを設計する際に、ピッチ角度、ロール角度お
よびリンク機構のパラメータに基づいて直動型アクチュ
エータの変位、動作速度、動作加速度を簡便に算出し、
リンク機構のパラメータおよび直動型アクチュエータ仕
様の適否を判断することを可能にするライディングシミ
ュレータの挙動計算装置および方法を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and when designing a riding simulator in which pitch swing and roll swing are generated by a pair of linear motion type actuators, a pitch angle and a roll angle are set. And the displacement, operating speed, and operating acceleration of the direct-acting actuator can be easily calculated based on the parameters of the link mechanism,
It is an object of the present invention to provide a behavior calculation device and method for a riding simulator, which makes it possible to judge the adequacy of the parameters of a link mechanism and the specifications of a direct-acting actuator.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係るライディン
グシミュレータの挙動計算装置は、直動型で一対のアク
チュエータを有し、前記一対のアクチュエータとリンク
機構によって接続され、前記一対のアクチュエータの変
位に伴って、ロール軸およびピッチ軸の回りに揺動可能
な疑似車体を備えたライディングシミュレータの挙動を
計算する挙動計算装置において、前記リンク機構のパラ
メータを入力するリンクパラメータ入力部と、前記ロー
ル軸の角度を示すロールデータと、前記ピッチ軸の角度
を示すピッチデータとを入力する指令入力部と、前記パ
ラメータ、前記ロールデータおよび前記ピッチデータに
基づいて、前記アクチュエータの変位を求める変位算出
部とを有することを特徴とする。
A behavior calculation device for a riding simulator according to the present invention has a direct-acting type pair of actuators, is connected to the pair of actuators by a link mechanism, and is used for displacement of the pair of actuators. Accordingly, in a behavior calculation device that calculates the behavior of a riding simulator including a pseudo vehicle body that can swing about a roll axis and a pitch axis, a link parameter input unit for inputting parameters of the link mechanism, and a roll axis A roll data indicating an angle, a command input unit for inputting pitch data indicating the angle of the pitch axis, a displacement calculating unit for determining the displacement of the actuator based on the parameter, the roll data and the pitch data. It is characterized by having.

【0010】このようにすることにより、ピッチ軸の角
度、ロール軸の角度およびリンク機構のパラメータに基
づいて直動型アクチュエータの変位、動作速度、動作加
速度を簡便に算出し、リンク機構のパラメータおよび直
動型アクチュエータ仕様の適否を判断することができ
る。
By doing so, the displacement, operation speed, and operation acceleration of the linear actuator can be easily calculated based on the pitch axis angle, the roll axis angle, and the link mechanism parameters, and the link mechanism parameters and It is possible to judge the suitability of the direct-acting actuator specification.

【0011】この場合、前記ロールデータおよび前記ピ
ッチデータは、定数値または時系列データであってもよ
い。
In this case, the roll data and the pitch data may be constant values or time series data.

【0012】前記ロールデータまたは前記ピッチデータ
の少なくとも一方は、時系列データであって、前記変位
算出部は、前記アクチュエータの変位から速度および加
速度を求めてもよい。
At least one of the roll data and the pitch data may be time-series data, and the displacement calculator may obtain the velocity and acceleration from the displacement of the actuator.

【0013】本発明に係るライディングシミュレータの
挙動計算方法は、直動型で一対のアクチュエータを有
し、前記一対のアクチュエータとリンク機構によって接
続され、前記一対のアクチュエータの変位に伴って、ロ
ール軸およびピッチ軸の回りに揺動可能な疑似車体を備
えたライディングシミュレータの挙動を計算する挙動計
算方法において、前記リンク機構のパラメータを入力す
るステップと、前記ロール軸の角度を示すロールデータ
と、前記ピッチ軸の角度を示すピッチデータとを入力す
るステップと、前記パラメータ、前記ロールデータおよ
び前記ピッチデータに基づいて、前記アクチュエータの
変位を求めるステップとを有することを特徴とする。
A behavior calculation method of a riding simulator according to the present invention has a pair of direct-acting actuators, is connected to the pair of actuators by a link mechanism, and a roll shaft and a pair of actuators are connected with displacement of the pair of actuators. In a behavior calculation method for calculating the behavior of a riding simulator including a pseudo vehicle body that can swing about a pitch axis, a step of inputting parameters of the link mechanism, roll data indicating an angle of the roll axis, and the pitch. It is characterized by including a step of inputting pitch data indicating an axis angle and a step of obtaining a displacement of the actuator based on the parameter, the roll data and the pitch data.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るライディング
シミュレータの挙動計算装置と、この挙動計算装置を用
いてライディングシミュレータの挙動を計算する方法の
実施の形態を、図1〜図15を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a behavior calculating apparatus for a riding simulator and a method for calculating the behavior of a riding simulator using the behavior calculating apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. While explaining.

【0015】まず、本実施の形態において挙動を計算す
るライディングシミュレータ10について、図1〜図3
を参照しながら説明する。
First, FIG. 1 to FIG. 3 show a riding simulator 10 for calculating behavior in the present embodiment.
Will be described with reference to.

【0016】図1〜図3はライディングシミュレータ1
0を示す。該ライディングシミュレータ10は、脚部1
1によって支持される基台12と、基台12上に後述す
る2軸の回転自由度をもって支持される模擬車体14と
を備える。
1 to 3 show a riding simulator 1
Indicates 0. The riding simulator 10 includes a leg 1
1, a base 12 supported by 1 and a simulated vehicle body 14 supported on the base 12 with biaxial rotation degrees to be described later.

【0017】以下、説明の便宜のため、方向を特定する
3次元座標を設定し、図1の矢印X、Zで示される方向
をそれぞれX軸、Z軸とする。つまり、ライディングシ
ミュレータ10の車長方向をX軸、高さ方向をZ軸とす
る。さらに、図2の矢印Yで示すように、ライディング
シミュレータ10の横幅方向をY軸とする。
Hereinafter, for convenience of description, three-dimensional coordinates for specifying a direction are set, and directions indicated by arrows X and Z in FIG. 1 are defined as an X axis and a Z axis, respectively. That is, the vehicle length direction of the riding simulator 10 is the X axis and the height direction is the Z axis. Further, as indicated by an arrow Y in FIG. 2, the lateral width direction of the riding simulator 10 is the Y axis.

【0018】基台12のほぼ中央には支持台16が固定
されており、この支持台16上には模擬車体14のX軸
方向に延在するロール軸18が一対の軸受20によって
支持されている。さらに、図3に示すように、ロール軸
18の上方には、これに直交するY軸方向に延在するピ
ッチ軸22が一対の軸受24によって支持されている。
前記軸受24は支持板26の裏面に固着され、該支持板
26の表面にはメインフレーム28が固着されている。
A support 16 is fixed to the center of the base 12, and a roll shaft 18 extending in the X-axis direction of the simulated vehicle body 14 is supported on the support 16 by a pair of bearings 20. There is. Further, as shown in FIG. 3, a pitch shaft 22 extending in the Y-axis direction orthogonal to the roll shaft 18 is supported above the roll shaft 18 by a pair of bearings 24.
The bearing 24 is fixed to the back surface of a support plate 26, and a main frame 28 is fixed to the front surface of the support plate 26.

【0019】メインフレーム28の後方には、斜め上方
に延びるリヤフレーム30が配設され、該リヤフレーム
30上には乗車者が着座するためのシート31が設けら
れている。シート31には乗車者の体重移動の方向およ
び移動量を検出する体重移動センサ99が設けられてい
る。
A rear frame 30 extending obliquely upward is provided behind the main frame 28, and a seat 31 for seating a passenger is provided on the rear frame 30. The seat 31 is provided with a weight movement sensor 99 for detecting the direction and the amount of movement of the occupant's weight.

【0020】メインフレーム28の前方には、上方に延
びるフロントコラム32が配設され、さらに、前記フロ
ントコラム32と略平行にステアリング軸36が延在す
る。該ステアリング軸36の上端にはハンドル34が取
り付けられている。前記ステアリング軸36は、その上
端部よりやや下方において前記フロントコラム32に固
設された軸受32aによって回転自在に支持されてい
る。ステアリング軸36の下端部はステアリング制御部
40に連結する。ステアリング制御部40はモータ42
を含み、該モータ42の回転駆動軸は減速機構44を介
してステアリング軸36に連結する。該ステアリング制
御部40は、前記フロントコラム32の下端において前
方に張り出す支持枠38に固定されている。
A front column 32 extending upward is disposed in front of the main frame 28, and a steering shaft 36 extends substantially parallel to the front column 32. A handle 34 is attached to the upper end of the steering shaft 36. The steering shaft 36 is rotatably supported by a bearing 32a fixed to the front column 32 at a position slightly below the upper end thereof. The lower end of the steering shaft 36 is connected to the steering control unit 40. The steering control unit 40 is a motor 42.
The rotation drive shaft of the motor 42 is connected to the steering shaft 36 via a speed reduction mechanism 44. The steering control section 40 is fixed to a support frame 38 projecting forward at the lower end of the front column 32.

【0021】以上の構成において、模擬車体14には、
ロール軸18の回りとピッチ軸22の回りとの2軸の回
転自由度が与えられる。また、ハンドル34には、前記
ステアリング制御部40により運転状態に応じた操行負
荷が与えられる。
In the above structure, the simulated vehicle body 14 has
Two degrees of freedom of rotation about the roll axis 18 and the pitch axis 22 are provided. Further, the steering control unit 40 applies a steering load to the steering wheel 34 according to a driving state.

【0022】また、ライディングシミュレータ10に
は、ロール軸18の軸線方向(本実施の形態では前方)
にオフセットした位置に、ロール軸18の軸線を含みピ
ッチ軸22に直交する面に関して対称に左右一対のアク
チュエータ50a、50bが配設される。
Further, the riding simulator 10 has an axial direction (front in this embodiment) of the roll shaft 18.
A pair of left and right actuators 50a and 50b are arranged symmetrically with respect to a plane that includes the axis of the roll shaft 18 and is orthogonal to the pitch axis 22 at a position offset to.

【0023】一対のアクチュエータ50a、50bは、
可動部60と螺子部70とを備え、可動部60はロータ
およびステータからなるモータ62を含み、ロータの回
転中心には螺子部70が螺合する。また、前記モータ6
2のロータにはエンコーダ64が接続されている。
The pair of actuators 50a and 50b are
The movable portion 60 includes a movable portion 60 and a screw portion 70. The movable portion 60 includes a motor 62 including a rotor and a stator, and the screw portion 70 is screwed into the rotation center of the rotor. In addition, the motor 6
An encoder 64 is connected to the second rotor.

【0024】以上の構成において、各可動部60は、モ
ータ62の回転作用下に各螺子部70に沿って変位す
る。
In the above structure, each movable portion 60 is displaced along each screw portion 70 under the rotating action of the motor 62.

【0025】各螺子部70の下端は第1自在継手80を
介して基台12と連結し、可動部60は第2自在継手9
0を介して模擬車体14と連結する。第1自在継手80
は、基台12に固定された下部ヨーク82と螺子部70
に固定された上部ヨーク84とを十字状金具86を介し
て連結してなるフック形状の自在軸継手で構成されてい
る。第2自在継手90は、フロントコラム32の下部両
側に突設した各ブラケット32b上の軸受32cに前後
方向の軸94を介して支持されるフォーク状金具92を
備える。該フォーク状金具92の二股部間に可動部60
を挿入した状態で、該フォーク状金具92を軸94に直
交する軸96を介して可動部60に枢着している。
The lower end of each screw portion 70 is connected to the base 12 via the first universal joint 80, and the movable portion 60 is connected to the second universal joint 9.
It is connected to the simulated vehicle body 14 via 0. First universal joint 80
Is a lower yoke 82 fixed to the base 12 and a screw portion 70.
It is composed of a hook-shaped universal shaft joint which is connected to the upper yoke 84 fixed to the center of the upper yoke 84 via a cross-shaped metal fitting 86. The second universal joint 90 includes fork-shaped metal fittings 92 supported by bearings 32c on brackets 32b projecting from both sides of the lower portion of the front column 32 via a shaft 94 in the front-rear direction. The movable part 60 is provided between the two forks of the fork-shaped metal fitting 92.
Is inserted, the fork-shaped metal fitting 92 is pivotally attached to the movable portion 60 via a shaft 96 orthogonal to the shaft 94.

【0026】したがって、螺子部70と基台12との連
結部および可動部60と模擬車体14との連結部にそれ
ぞれ2軸の回転自由度が与えられ、螺子部70と可動部
60は基台12と模擬車体14に対し任意の方向に傾動
可能となる。
Therefore, two degrees of freedom of rotation are given to the connecting portion between the screw portion 70 and the base 12 and the connecting portion between the movable portion 60 and the simulated vehicle body 14, respectively, and the screw portion 70 and the movable portion 60 are attached to the base portion. 12 and the simulated vehicle body 14 can be tilted in any direction.

【0027】以上の構成によれば、一対のアクチュエー
タ50a、50bの可動部60をともに上動または下動
させると、模擬車体14にピッチ軸22を支点とした前
上がりまたは前下がりの回動、すなわち、ピッチ動作が
与えられ、アクチュエータ50a、50bの可動部60
を互いに上下反対方向に移動させると、模擬車体14の
ロール軸18を支点とした横方向の回動、すなわち、ロ
ール動作が与えられる。従って、乗車者によるアクセル
操作やブレーキ操作に応じてピッチ動作を与えるととも
に、乗車者の体重移動に応じてロール動作を与えること
により、乗車者に実車走行時と同様の車体挙動を体感さ
せることができる。
According to the above structure, when the movable portions 60 of the pair of actuators 50a and 50b are both moved up or down, the simulated vehicle body 14 is rotated forward or downward with the pitch axis 22 as a fulcrum. That is, a pitch operation is given, and the movable parts 60 of the actuators 50a and 50b are
Are moved in the directions opposite to each other, the lateral rotation of the simulated vehicle body 14 about the roll shaft 18 as a fulcrum, that is, the roll operation is given. Therefore, by giving a pitch motion according to an accelerator operation or a brake operation by a passenger, and by giving a roll motion according to the weight movement of the passenger, the passenger can experience the same vehicle body behavior as when traveling in an actual vehicle. it can.

【0028】ライディングシミュレータ10の基本構造
は、図4に示すようなリンクによって表すことができ
る。すなわち、ライディングシミュレータ10は、原点
Oを基準として、ロール軸18の回転中心点Tおよびピ
ッチ軸22の回転中心点Sを中心としてロール運動およ
びピッチ運動をする。
The basic structure of the riding simulator 10 can be represented by a link as shown in FIG. That is, the riding simulator 10 performs roll motion and pitch motion around the rotation center point T of the roll shaft 18 and the rotation center point S of the pitch shaft 22 with the origin O as a reference.

【0029】また、第1アクチュエータ50aの上部支
点をA、下部支点をCとし、第2アクチュエータ50b
の上部支点をB、下部支点をDとして表したとき、アク
チュエータ50aの上部支点A〜下部支点C間の長さを
L、アクチュエータ50bの上部支点B〜下部支点D間
の長さをRとする。以下の説明では、長さLを変位L、
長さRを変位Rとして記す。上部支点AおよびBの中点
をEとする。
The upper fulcrum of the first actuator 50a is A and the lower fulcrum is C, and the second actuator 50b is
Where B is the upper fulcrum and D is the lower fulcrum, the length between the upper fulcrum A and the lower fulcrum C of the actuator 50a is L, and the length between the upper fulcrum B and the lower fulcrum D of the actuator 50b is R. . In the following description, the length L is the displacement L,
The length R is described as the displacement R. Let E be the midpoint of the upper fulcrums A and B.

【0030】ライディングシミュレータ10のリンクを
より解析的に表すと、図5の6軸リンクモデル(リンク
機構)10aとして表すことができる。
The link of the riding simulator 10 can be more analytically expressed as a 6-axis link model (link mechanism) 10a shown in FIG.

【0031】図5において、基準状態(ピッチ角度およ
びロール角度がともに0の状態)において回転中心点S
の上方で中点Eと同じ高さの点をQとする。原点Oより
距離d1だけ上方の固定点をUとし、固定点Uより距離
2だけX軸方向に移動した固定点をVとする。
In FIG. 5, the rotation center point S in the reference state (state where both the pitch angle and the roll angle are 0).
A point having the same height as the middle point E above is defined as Q. Let U be a fixed point that is a distance d 1 above the origin O, and V be a fixed point that is moved a distance d 2 from the fixed point U in the X-axis direction.

【0032】θ2はロール軸18の角度、θ4はピッチ軸
22の角度をそれぞれ示す。また、d2は原点Oから回
転中心点TまでのX軸方向の距離である。d3は、固定
点Vから回転中心点Sまでの距離であり、d5は、回転
中心点Sから点Qまでの距離である。
Θ 2 represents the angle of the roll shaft 18, and θ 4 represents the angle of the pitch shaft 22. Further, d 2 is the distance from the origin O to the rotation center point T in the X-axis direction. d 3 is the distance from the fixed point V to the rotation center point S, and d 5 is the distance from the rotation center point S to the point Q.

【0033】d6は、点Qから中点Eまでの距離であ
る。a6Rおよびa6Lは、中点Eから上部支点Aおよ
びBまでの距離である。xCおよびxDは、原点Oから
下部支点CおよびDまでのX軸方向の距離である。yC
およびyDは、原点Oから下部支点CおよびDまでのY
軸方向の距離である。
D 6 is the distance from the point Q to the midpoint E. a6R and a6L are the distances from the midpoint E to the upper fulcrums A and B. xC and xD are distances from the origin O to the lower fulcrums C and D in the X-axis direction. yC
And yD are Y from the origin O to the lower fulcrums C and D.
It is the axial distance.

【0034】なお、上記のライディングシミュレータ1
0では、距離d2は0として表される。
The above riding simulator 1
At 0, the distance d 2 is represented as 0.

【0035】次に、ライディングシミュレータ10の挙
動を計算する計算装置100(ライディングシミュレー
タの挙動計算装置)および計算プログラム132(図7
参照)と、計算装置100および計算プログラム132
とを用いてライディングシミュレータ10の挙動を計算
する方法について、図6〜図15を参照しながら説明す
る。
Next, a computer 100 for calculating the behavior of the riding simulator 10 (a behavior calculator for the riding simulator) and a computer program 132 (FIG. 7).
Reference), the calculation device 100, and the calculation program 132.
A method of calculating the behavior of the riding simulator 10 using and will be described with reference to FIGS. 6 to 15.

【0036】図6に示すように、計算装置100は、パ
ーソナルコンピュータによって実現されており、本体1
01と、モニタ108と、キーボード110と、マウス
112とを有する。
As shown in FIG. 6, the computing device 100 is realized by a personal computer, and the main body 1
01, a monitor 108, a keyboard 110, and a mouse 112.

【0037】計算装置100は、バス102を介して計
算装置100の全体の制御を行う制御手段としてのCP
U104と、表示装置でありモニタ画面106(単に画
面ともいう。)を有するモニタ108と、入力装置であ
るキーボード110およびマウス112と、モニタ10
8への出力制御を行う出力制御部114と、キーボード
110とマウス112との入力制御を行う入力制御部1
16と、記憶部としてのROM119、メモリ(RA
M)120と、プログラム等を格納するハードディスク
122と、ハードディスク122に対してデータのアク
セスを行うハードディスクドライブ(HDD)124
と、記録媒体126(例えば、光ディスクや磁気ディス
ク等)を制御する記録媒体ドライブ128とを有する。
The computing device 100 is a CP as a control means for controlling the entire computing device 100 via the bus 102.
U 104, a monitor 108 that is a display device and has a monitor screen 106 (also simply referred to as a screen), a keyboard 110 and a mouse 112 that are input devices, and the monitor 10.
8 and an input control unit 1 that controls input to the keyboard 110 and the mouse 112.
16, a ROM 119 as a storage unit, a memory (RA
M) 120, a hard disk 122 for storing programs and the like, and a hard disk drive (HDD) 124 for accessing data to the hard disk 122.
And a recording medium drive 128 for controlling the recording medium 126 (for example, an optical disk or a magnetic disk).

【0038】なお、計算装置100は、ライディングシ
ミュレータ10を設計する際に用いるものであって、ラ
イディングシミュレータ10と接続されている必要はな
い。
The computer 100 is used when designing the riding simulator 10, and does not need to be connected to the riding simulator 10.

【0039】RAM120は、データを格納するデータ
領域120aと、ハードディスク122に格納されてい
るアプリケーションプログラム等をロードするプログラ
ム領域120bとを有する。
The RAM 120 has a data area 120a for storing data and a program area 120b for loading an application program etc. stored in the hard disk 122.

【0040】ハードディスク122には、OS130、
計算プログラム132、6軸リンクモデル10aのパラ
メータを記録するパラメータファイル134、ロール軸
18またはピッチ軸22の入力角度を記録した波形ファ
イル(時系列データ)136等が記録される。
The hard disk 122 has an OS 130,
A calculation program 132, a parameter file 134 that records the parameters of the 6-axis link model 10a, a waveform file (time series data) 136 that records the input angle of the roll axis 18 or the pitch axis 22 and the like are recorded.

【0041】図7に示すように、計算プログラム132
は、6軸リンクモデル10aのパラメータを入力するリ
ンクパラメータ入力部140と、ロールデータおよびピ
ッチデータとして、定数値、疑似サイン波形の設定値ま
たは波形ファイル136を入力する指令入力部142
と、変位L、変位Rを求める変位算出部144とを有す
る。
As shown in FIG. 7, the calculation program 132
Is a link parameter input section 140 for inputting the parameters of the 6-axis link model 10a, and a command input section 142 for inputting a constant value, a set value of a pseudo sine waveform or a waveform file 136 as roll data and pitch data.
And a displacement calculation unit 144 for obtaining the displacement L and the displacement R.

【0042】計算プログラム132は、1枚または複数
枚の記録媒体126に記録されており、記録媒体ドライ
ブ128を介してハードディスク122にインストール
される。計算プログラム132は、形式上複数の部分に
分かれてハードディスク122に記録され、実行時に必
要な部分だけがプログラム領域120bにロードされる
形式であってもよい。
The calculation program 132 is recorded in one or a plurality of recording media 126, and is installed in the hard disk 122 via the recording medium drive 128. The calculation program 132 may have a format in which the calculation program 132 is divided into a plurality of parts and recorded on the hard disk 122, and only a part necessary for execution is loaded into the program area 120b.

【0043】計算プログラム132は、インターネット
等の通信システムを経由して配布されるものであっても
よい。
The calculation program 132 may be distributed via a communication system such as the Internet.

【0044】次に、計算プログラム132によって、画
面106上に表示される操作画面について、図8〜図1
1を参照しながら説明する。
Next, the operation screen displayed on the screen 106 by the calculation program 132 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to 1.

【0045】図8に示すリンクパラメータ確認画面20
0は、予めハードディスク122に記録されたパラメー
タファイル134の値を一覧形式で表示する画面であ
り、エラー表示領域202、パラメータ確認領域204
を有する。
Link parameter confirmation screen 20 shown in FIG.
0 is a screen for displaying the values of the parameter file 134 recorded in advance on the hard disk 122 in a list format, and includes an error display area 202 and a parameter confirmation area 204.
Have.

【0046】エラー表示領域202は、計算プログラム
132を実行するうえで障害となる各種のエラーをコメ
ントとして表示する領域である。
The error display area 202 is an area for displaying, as comments, various errors that are obstacles in executing the calculation program 132.

【0047】パラメータ確認領域204は、パラメータ
ファイル134に記録されているパラメータが表示され
る領域であり、距離d1、d2、d3、d5、d6、a6
L、a6R、xC、xD、yCおよびyDと、変位Lが
許容される最大値LMAX、最小値LMINおよび変位Rが許
容される最大値RMAX、最小値RMINが表示される。
The parameter confirmation area 204 is an area in which the parameters recorded in the parameter file 134 are displayed, and the distances d 1 , d 2 , d 3 , d 5 , d 6 , a 6 are displayed.
L, a6R, xC, xD, yC and yD, and the maximum value L MAX , the minimum value L MIN for which the displacement L is allowed and the maximum value R MAX , the minimum value R MIN for which the displacement R is allowed are displayed.

【0048】また、パラメータ確認領域204におい
て、各パラメータの右側にはそのパラメータが所定の初
期値である場合には「初期値」と表示され、初期値に対
して修訂された値である場合には「設定値」と表示され
る。
In the parameter confirmation area 204, on the right side of each parameter, "initial value" is displayed when the parameter has a predetermined initial value, and when the initial value is a corrected value. Is displayed as "setting value".

【0049】リンクパラメータ確認画面200において
は、他の操作画面への移行手段としてキーボード110
の「Y」キー、「M」キーまたは「N」キーの入力が受
け付けられる。「N」キーが入力された場合は、リンク
パラメータ設定画面250(図9参照)が表示され、
「Y」キーが入力された場合は、リンク動作確認画面3
00(図10参照)が表示される。また、「M」キーが
入力された場合は、動作解析画面350(図11参照)
が表示される。
In the link parameter confirmation screen 200, the keyboard 110 is used as a means for shifting to another operation screen.
Input of the “Y” key, “M” key, or “N” key is accepted. When the “N” key is pressed, the link parameter setting screen 250 (see FIG. 9) is displayed,
If the "Y" key is pressed, the link operation confirmation screen 3
00 (see FIG. 10) is displayed. When the "M" key is pressed, the motion analysis screen 350 (see FIG. 11)
Is displayed.

【0050】図9に示すリンクパラメータ設定画面25
0は、パラメータファイル134から読み込んだパラメ
ータを修正するための画面である。パラメータ値設定画
面250には、6軸リンクモデル10a(図5参照)に
関するパラメータと、最大値LMAX、最小値LMIN、最大
値RMAXおよび最小値RMINの各数値が表示されており、
修正するパラメータの数値が表示されている箇所にカー
ソルを合わせて、「0」から「9」のキー、所謂、テン
キーを用いて数値を修正する。
Link parameter setting screen 25 shown in FIG.
0 is a screen for modifying the parameters read from the parameter file 134. On the parameter value setting screen 250, parameters relating to the 6-axis link model 10a (see FIG. 5) and respective numerical values of maximum value L MAX , minimum value L MIN , maximum value R MAX and minimum value R MIN are displayed.
The cursor is moved to the position where the numerical value of the parameter to be corrected is displayed, and the numerical value is corrected using the keys of "0" to "9", so-called ten keys.

【0051】修正が終わった後、メニューバーの「ファ
イル」252をクリックして表示されるメニューバーの
「上書き保存」254をさらにクリックすることによ
り、修正したパラメータをパラメータファイル134に
上書き保存する。
After the correction is completed, the "parameter" file 252 is clicked and the "overwrite save" 254 of the menu bar that is displayed is further clicked to overwrite and save the modified parameter in the parameter file 134.

【0052】また、メニューバーの「ファイル」252
をクリックして表示されるメニューバーの「終了」25
6をさらにクリックすることにより、リンクパラメータ
設定画面250は終了し、リンクパラメータ確認画面2
00に戻る。
[File] 252 on the menu bar
Click "Exit" in the menu bar that is displayed by clicking
By further clicking 6, link parameter setting screen 250 ends, and link parameter confirmation screen 2
Return to 00.

【0053】図10に示すリンク動作確認画面300
は、6軸リンクモデル10aをテンキー操作により模擬
的に動作させた様子を表示させることのできる画面であ
り、リンク図領域302と、刻み幅入力領域304と、
データ表示領域306と、エラー表示領域308とを有
する。
Link operation confirmation screen 300 shown in FIG.
Is a screen capable of displaying a state in which the 6-axis link model 10a is simulated by a ten-key operation, and includes a link diagram area 302, a step size input area 304,
It has a data display area 306 and an error display area 308.

【0054】リンク図領域302には、6軸リンクモデ
ル10aの背面図310と側面図312が表示され、テ
ンキー操作に基づいてアニメーション表示される。
In the link diagram area 302, a rear view 310 and a side view 312 of the 6-axis link model 10a are displayed, and an animation is displayed based on the ten-key operation.

【0055】つまり、テンキーのうち「2」キーおよび
「8」キーが押されるとピッチがプラスおよびマイナス
方向に動く。「4」キーおよび「6」キーが押されると
ロールがプラスおよびマイナス方向に動く。「1」キー
が押されると「2」キーと「4」キーが同時に押された
のと同じ状態となり、「3」キーが押されると「2」キ
ーと「6」キーが同時に押されたのと同じ状態となる。
「7」キーが押されると「4」キーと「8」キーが同時
に押されたのと同じ状態となり、「9」キーが押される
と「8」キーと「6」キーが同時に押されたのと同じ状
態となる。
That is, when the "2" key and the "8" key of the ten keys are pressed, the pitch moves in the plus and minus directions. When the "4" and "6" keys are pressed, the roll moves in the plus and minus directions. When the "1" key is pressed, the state is the same as when the "2" key and the "4" key are pressed simultaneously, and when the "3" key is pressed, the "2" key and the "6" key are pressed simultaneously. It will be in the same state as.
When the "7" key is pressed, it becomes the same state as when the "4" key and the "8" key are simultaneously pressed, and when the "9" key is pressed, the "8" key and the "6" key are simultaneously pressed. It will be in the same state as.

【0056】これらのテンキー操作に応じて、リンク図
領域302の背面図310と側面図312が変化して静
的な動作を確認することができる。
In response to these ten-key operations, the rear view 310 and the side view 312 of the link diagram area 302 change, and the static operation can be confirmed.

【0057】ロールデータおよびピッチデータに基づい
て6軸リンクモデル10aの姿勢を算出する方法につい
ては後述する。
A method of calculating the attitude of the 6-axis link model 10a based on the roll data and the pitch data will be described later.

【0058】また、背面図310および側面図312に
おける各点(例えば、上部支点AおよびB)は、識別可
能なようにそれぞれ異なる色で表示されている。
Further, the respective points (for example, the upper fulcrums A and B) in the rear view 310 and the side view 312 are displayed in different colors so that they can be identified.

【0059】刻み幅入力領域304には、テンキーに応
じて6軸リンクモデル10aを動作させる際のロール角
およびピッチ角の所定時間ごとの変化量を設定する設定
部304a、304bが設けられている。
The step size input area 304 is provided with setting sections 304a and 304b for setting the amounts of change of the roll angle and the pitch angle for each predetermined time when the 6-axis link model 10a is operated according to the ten-key pad. .

【0060】データ表示領域306には、その時点にお
ける6軸リンクモデル10aに関する数値がリアルタイ
ムで表示される。つまり、ロール軸18およびピッチ軸
22の角度を示すロール角表示部306aおよびピッチ
角表示部306bと、変位L、変位Rを示す左リンク値
表示部306c、右リンク値表示部306dと、上部支
点AおよびBの座標値を示すA点座標表示部306e、
B点座標表示部306fとを有する。
Numerical values relating to the 6-axis link model 10a at that time are displayed in the data display area 306 in real time. That is, the roll angle display section 306a and the pitch angle display section 306b indicating the angles of the roll axis 18 and the pitch axis 22, the left link value display section 306c indicating the displacement L and the displacement R, the right link value display section 306d, and the upper fulcrum. A point coordinate display section 306e showing the coordinate values of A and B,
It has a point B coordinate display section 306f.

【0061】ロール角表示部306aおよびピッチ角表
示部306bは、ロール軸18およびピッチ軸22の角
度を[deg]単位で表示する。また、このロール角表
示部306aおよびピッチ角表示部306bは、所定の
操作によってキー入力することも可能である。すなわ
ち、上記のテンキー操作の代わりに直接的にロール角お
よびピッチ角を入力することが可能である。
The roll angle display section 306a and the pitch angle display section 306b display the angles of the roll axis 18 and the pitch axis 22 in units of [deg]. Further, the roll angle display portion 306a and the pitch angle display portion 306b can be key-inputted by a predetermined operation. That is, it is possible to directly input the roll angle and the pitch angle instead of the above-mentioned ten-key operation.

【0062】左リンク値表示部306c、右リンク値表
示部306dは、変位L、変位Rを[mm]単位で表示
する。
The left link value display portion 306c and the right link value display portion 306d display the displacement L and the displacement R in [mm] units.

【0063】A点座標表示部306e、B点座標表示部
306fには、上部支点AおよびBの座標をX、Y、Z
軸方向のそれぞれの成分値で表示する。
In the A point coordinate display section 306e and the B point coordinate display section 306f, the coordinates of the upper fulcrums A and B are X, Y, Z.
It is displayed with each component value in the axial direction.

【0064】エラー表示領域308には、入力操作およ
び計算結果に対する種々のエラーメッセージを表示す
る。
The error display area 308 displays various error messages for input operations and calculation results.

【0065】このように、図10に示すリンク動作確認
画面300では、ロール角およびピッチ角を任意の値に
設定することが可能であり、計算装置100の操作者は
設定したロール角およびピッチ角に対応する6軸リンク
モデル10aの静的姿勢をリンク図領域302において
感覚的に把握するとともに、データ表示領域306にお
いて数値的に確認することができる。
As described above, in the link operation confirmation screen 300 shown in FIG. 10, the roll angle and the pitch angle can be set to arbitrary values, and the operator of the computing device 100 can set the roll angle and the pitch angle. The static posture of the 6-axis link model 10a corresponding to can be intuitively grasped in the link diagram area 302 and can be numerically confirmed in the data display area 306.

【0066】図11に示す動作解析画面350は、ロー
ル角またはピッチ角が経時変化する場合における6軸リ
ンクモデル10aの動的挙動を表示する画面である。
The motion analysis screen 350 shown in FIG. 11 is a screen for displaying the dynamic behavior of the 6-axis link model 10a when the roll angle or the pitch angle changes with time.

【0067】動作解析画面350は、入力値としての疑
似サイン波形を設定する波形設定領域352と、種々の
メッセージやエラー表示を行うメッセージ表示領域35
4とを有する。
The operation analysis screen 350 includes a waveform setting area 352 for setting a pseudo sine waveform as an input value and a message display area 35 for displaying various messages and errors.
4 and.

【0068】さらに、動作解析画面350は、入力値で
あるロール角およびピッチ角の経時変化を示す入力値表
示領域356と、変位L、変位Rの経時変化を示すリン
ク長表示領域358と、アクチュエータ50a、50b
の動作速度の経時変化を示すリンク速度表示領域360
と、アクチュエータ50a、50bの動作加速度の経時
変化を示すリンク加速度表示領域362とを有する。
Further, the motion analysis screen 350 has an input value display area 356 showing the changes over time of the roll angle and the pitch angle, which are input values, a link length display area 358 showing the changes over time of the displacement L and displacement R, and an actuator. 50a, 50b
Link speed display area 360 showing changes in the operating speed of
And a link acceleration display area 362 showing changes over time in the operating accelerations of the actuators 50a and 50b.

【0069】これらの、入力値表示領域356、リンク
長表示領域358、リンク速度表示領域360およびリ
ンク加速度表示領域362はそれぞれグラフ形式の表示
領域であり、横軸に時間軸が設定されている。
The input value display area 356, the link length display area 358, the link speed display area 360, and the link acceleration display area 362 are display areas in the form of graphs, and the horizontal axis is the time axis.

【0070】波形設定領域352の動作対象軸選択部3
52dは、ロール軸18またはピッチ軸22のいずれか
一方に対して動作角度を疑似サイン波形として設定する
領域であり、「↓」カーソルキーまたは「↑」カーソル
キーにより「ロール」または「ピッチ」のいずれかを選
択する。「ロール」または「ピッチ」のうち、選択され
た一方には「◎」マークが表示され、「ロール」が選択
されたときにはロール軸18、「ピッチ」が選択された
ときにはピッチ軸22に対して疑似サイン波形が適用さ
れる。また、選択されていない他方には、所定の操作に
より定数値の角度が入力可能となっている。
Operation target axis selecting section 3 of waveform setting area 352
Reference numeral 52d is an area for setting an operation angle as a pseudo sine waveform with respect to either the roll axis 18 or the pitch axis 22, and the "roll" or "pitch" is selected by the "↓" cursor key or the "↑" cursor key. Select one. One of the “roll” and the “pitch” selected is displayed with a “⊚” mark. When the “roll” is selected, the roll axis 18 is selected, and when the “pitch” is selected, the pitch axis 22 is selected. A pseudo sine waveform is applied. A constant value angle can be input to the other not selected by a predetermined operation.

【0071】図11の例では、ロール軸18の角度が定
数値の10.000[deg]であり、ピッチ軸22に
対して疑似サイン波形が設定される様子を示している。
In the example of FIG. 11, the angle of the roll shaft 18 is a constant value of 10.000 [deg], and a pseudo sine waveform is set with respect to the pitch shaft 22.

【0072】最大角度入力部352aには、疑似サイン
波形の最大角度を入力する。例えば、最大角度入力部3
52aに5.000[deg]を入力すれば、疑似サイ
ン波形は、0[deg]を中心とした±5.000[d
eg]の振幅波形として設定される。
The maximum angle of the pseudo sine waveform is input to the maximum angle input section 352a. For example, the maximum angle input unit 3
If 5.000 [deg] is input to 52a, the pseudo sine waveform is ± 5.000 [d] centered on 0 [deg].
eg] is set as an amplitude waveform.

【0073】所用時間入力部352bには、疑似サイン
波形の周期を[sec]単位として入力する。
The period of the pseudo sine waveform is input to the required time input unit 352b in units of [sec].

【0074】更新周期入力部352cには、疑似サイン
波形に対する計算刻み幅を[msec]単位として入力
する。例えば、所用時間入力部352bが20.000
[sec]であり、更新周期入力部352cが10.0
00[msec](0.01[sec])であれば、計
算回数は20÷0.01=2000[回]となる。
The calculation step width for the pseudo sine waveform is input to the update cycle input section 352c in units of [msec]. For example, the required time input unit 352b has 20.000.
[Sec], and the update cycle input unit 352c displays 10.0.
If 00 [msec] (0.01 [sec]), the number of calculations is 20 / 0.01 = 2000 [times].

【0075】最大角度入力部352a、所用時間入力部
352bおよび更新周期入力部352cの各値を設定し
た後、「S」キーを押すことによって変位算出部144
の計算処理が開始され、疑似サイン波形が入力値表示領
域356に表示される。また、疑似サイン波形に対応し
て、変位L、変位Rの経時変化がリンク長表示領域35
8に表示される。
After setting the respective values of the maximum angle input section 352a, the required time input section 352b and the update cycle input section 352c, the displacement calculation section 144 is pressed by pressing the "S" key.
The calculation process is started and the pseudo sine waveform is displayed in the input value display area 356. In addition, the change over time of the displacement L and the displacement R corresponding to the pseudo sine waveform is the link length display area 35.
8 is displayed.

【0076】リンク速度領域360には、アクチュエー
タ50a、50bの動作速度が変位L、変位Rをそれぞ
れ微分することによって求められて表示される。リンク
加速度領域362には、アクチュエータ50a、50b
の動作加速度が動作速度をそれぞれ微分することによっ
て求められて表示される。
In the link speed area 360, the operating speeds of the actuators 50a and 50b are obtained and displayed by differentiating the displacement L and the displacement R, respectively. In the link acceleration area 362, the actuators 50a and 50b are provided.
The motion acceleration of is calculated by differentiating the motion speed and displayed.

【0077】リンク長表示領域358、リンク速度表示
領域360およびリンク加速度表示領域362には、そ
れぞれアクチュエータ50aとアクチュエータ50bに
対する動作速度および加速度が異なる色によって表示さ
れ、重なる部分については一方が優先して表示される。
In the link length display area 358, the link speed display area 360, and the link acceleration display area 362, the operating speeds and accelerations of the actuator 50a and the actuator 50b are displayed in different colors, and one of the overlapping portions has priority. Is displayed.

【0078】また、入力値表示領域356、リンク長表
示領域358、リンク速度表示領域360およびリンク
加速度表示領域362に表示されるグラフは、一括した
データとしてハードディスク122に保存可能である。
具体的には、キーボード110の「F5」ファンクショ
ンキーを押すことによりメッセージ表示領域354に
「出力するファイル名を指定してください。」というメ
ッセージが表示されるので、任意のファイル名称を入力
して保存する。このとき出力するファイルは、CSV形
式(データをカンマで区切って並べたファイル形式)ま
たは通常のテキスト形式で保存されるので、一般の表計
算ソフトまたはテキストエディターなどで利用可能であ
る。
The graphs displayed in the input value display area 356, the link length display area 358, the link speed display area 360, and the link acceleration display area 362 can be stored in the hard disk 122 as a batch of data.
Specifically, when the "F5" function key on the keyboard 110 is pressed, a message "Please specify the file name to output." Is displayed in the message display area 354. Enter an arbitrary file name. save. The file output at this time is saved in CSV format (file format in which data is separated by commas and arranged) or normal text format, and thus can be used with general spreadsheet software or text editor.

【0079】動作解析画面350においては、上記の疑
似サイン波形の代替として任意の波形を入力波形として
利用することが可能である。すなわち、キーボード11
0の「F4」ファンクションキーを押すことによりメッ
セージ表示領域354に「入力するファイル名を指定し
てください。」というメッセージが表示されるので、使
用する波形ファイル136の名称を入力する。
On the operation analysis screen 350, an arbitrary waveform can be used as an input waveform instead of the above pseudo sine waveform. That is, the keyboard 11
By pressing the 0 "F4" function key, a message "Please specify the file name to be input." Is displayed in the message display area 354, and the name of the waveform file 136 to be used is input.

【0080】波形ファイル136は、図12に示すよう
に、CSV形式またはテキスト形式で記録されているも
のを指定する。
As shown in FIG. 12, the waveform file 136 specifies a file recorded in CSV format or text format.

【0081】この後、「S」キーを押すことによって計
算が開始され、波形ファイル136に記録された任意の
波形が入力値表示領域356に表示されるとともに、こ
の任意波形に対応したアクチュエータ50a、50bの
変位、動作速度、動作加速度がそれぞれリンク長表示領
域358、リンク速度表示領域360およびリンク加速
度表示領域362に表示される。
After that, the calculation is started by pressing the "S" key, the arbitrary waveform recorded in the waveform file 136 is displayed in the input value display area 356, and the actuator 50a corresponding to this arbitrary waveform is displayed. The displacement, motion speed, and motion acceleration of 50b are displayed in the link length display area 358, the link speed display area 360, and the link acceleration display area 362, respectively.

【0082】このとき、計算刻み幅は、更新周期入力部
352cに設定されている値が用いられる。また、最大
角度入力部352aおよび所用時間入力部352bの設
定値は無視される。
At this time, the value set in the update cycle input section 352c is used as the calculation step size. Further, the set values of the maximum angle input unit 352a and the required time input unit 352b are ignored.

【0083】このように、動作解析画面350において
は、ロール角およびピッチ角が経時変化する際のアクチ
ュエータ50aおよび50bの挙動、すなわち変位、動
作速度、動作加速度をグラフ形式で表示することができ
るので、アクチュエータ50a、50bの仕様検討に利
用できる。また、入力値としては模擬サイン波形を簡易
な手順により設定し利用することができるとともに、波
形ファイル136を指定することにより任意波形を利用
することもできる。波形ファイル136はCSV形式ま
たはテキスト形式のファイルなので、一般の表計算ソフ
トやテキストエディターを利用して生成することができ
る。また、波形ファイル136は、実物の車輌を走行さ
せる際に、該車輌に計測方向が直交する2つの傾斜計を
搭載し、これらの傾斜計によって走行時の傾斜角を記録
したデータを用いてもよい。
As described above, in the motion analysis screen 350, the behavior of the actuators 50a and 50b when the roll angle and the pitch angle change with time, that is, the displacement, the motion speed, and the motion acceleration can be displayed in a graph format. , And can be used to study the specifications of the actuators 50a and 50b. Further, a simulated sine waveform can be set and used as an input value by a simple procedure, and an arbitrary waveform can be used by designating the waveform file 136. Since the waveform file 136 is a CSV format or text format file, it can be generated using general spreadsheet software or a text editor. In addition, the waveform file 136 may include two inclinometers whose measurement directions are orthogonal to each other when the actual vehicle is traveling, and use data obtained by recording the inclination angle during traveling by these inclinometers. Good.

【0084】次に、変位算出部144の機能により、ロ
ールデータおよびピッチデータとして指定された角度か
ら上部支点Aの座標値(XA、YA、ZA)を算出する方
法について説明する。
Next, a method of calculating the coordinate values (X A , Y A , Z A ) of the upper fulcrum A from the angles designated as the roll data and the pitch data by the function of the displacement calculating section 144 will be described.

【0085】原点O、固定点U、固定点V、点Q、中点
E、上部支点A(それぞれ図5参照)の各点における変
換行列Ai(i=1〜6)は、式(1)〜式(6)とな
る。
The transformation matrix A i (i = 1 to 6) at each of the origin O, the fixed point U, the fixed point V, the point Q, the middle point E, and the upper fulcrum A (see FIG. 5) is given by the equation (1) ) -Formula (6).

【0086】[0086]

【数1】 [Equation 1]

【0087】[0087]

【数2】 [Equation 2]

【0088】[0088]

【数3】 [Equation 3]

【0089】[0089]

【数4】 [Equation 4]

【0090】[0090]

【数5】 [Equation 5]

【0091】[0091]

【数6】 [Equation 6]

【0092】ここで、式(2)におけるθ2はロール軸
18の角度であり、式(4)におけるθ4はピッチ軸2
2の角度である。これら角度θ2およびθ4には、実際の
計算上は、それぞれロールデータおよびピッチデータと
して、波形設定領域352で設定される定数値、疑似サ
イン波形、または、波形ファイル136で設定される時
系列データが代入されて計算される。
Here, θ 2 in the equation (2) is the angle of the roll shaft 18, and θ 4 in the equation (4) is the pitch axis 2.
It is an angle of 2. These angles θ 2 and θ 4 are, in actual calculation, as roll data and pitch data, respectively, a constant value set in the waveform setting area 352, a pseudo sine waveform, or a time series set in the waveform file 136. Data is substituted and calculated.

【0093】従って、上部支点Aの位置および姿勢を示
す変換行列T6は下記の式(7)のようになる。
Therefore, the transformation matrix T 6 indicating the position and orientation of the upper fulcrum A is given by the following equation (7).

【0094】[0094]

【数7】 [Equation 7]

【0095】式(7)の第4列第1行〜第3行が、上部
支点Aの座標値(XA、YA、ZA)を示すので、上部支
点Aの座標値(XA、YA、ZA)は、次の式(8)で表
される。
Since the 4th column, 1st row to 3rd row of the equation (7) show the coordinate values (X A , Y A , Z A ) of the upper fulcrum A, the coordinate values (X A , Y A and Z A ) are represented by the following formula (8).

【0096】[0096]

【数8】 [Equation 8]

【0097】また、上部支点Bについては、式(8)に
おける距離a6Lを距離a6Rで置き換え、さらに符号
を反転させればよいから、上部支点Bの座標値(XB
B、ZB)は次の式(9)で表される。
Regarding the upper fulcrum B, the distance a6L in the equation (8) may be replaced with the distance a6R and the sign may be inverted, so that the coordinate value (X B , X B ,
Y B and Z B ) are represented by the following formula (9).

【0098】[0098]

【数9】 [Equation 9]

【0099】さらに、固定点U、固定点V、点Q、中点
Eの各座標値についても同様の手法により求めることが
できる。
Further, each coordinate value of the fixed point U, the fixed point V, the point Q, and the middle point E can be obtained by the same method.

【0100】例えば、中点Eの座標値については、変換
行列T5=A12345を求め、この変換行列T5
第4列第1行〜第3行を抽出すればよい。
For example, for the coordinate value of the midpoint E, a transformation matrix T 5 = A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 is obtained, and the fourth column, 1st row to 3rd row of this transformation matrix T 5 is extracted. do it.

【0101】式(8)により上部支点Aの座標値
(XA、YA、ZA)を算出した後、変位L、変位Rを算
出する。つまり、上部支点Aと下部支点Cとの距離が変
位Lとなる。また、変位Rも上部支点Bと下部支点Dと
の距離として算出することができる。
After calculating the coordinate values (X A , Y A , Z A ) of the upper fulcrum A by the equation (8), the displacement L and the displacement R are calculated. That is, the distance between the upper fulcrum A and the lower fulcrum C is the displacement L. The displacement R can also be calculated as the distance between the upper fulcrum B and the lower fulcrum D.

【0102】このようにして算出された上部支点A、上
部支点B、固定点U、固定点V、点Q、中点E、変位L
および変位Rは、リンク動作確認画面300および動作
解析画面350において利用されまたは表示される。
The upper fulcrum A, the upper fulcrum B, the fixed point U, the fixed point V, the point Q, the middle point E, and the displacement L thus calculated.
And the displacement R are used or displayed on the link operation confirmation screen 300 and the operation analysis screen 350.

【0103】次に、このように構成される計算装置10
0および計算プログラム132を用いてライディングシ
ミュレータ10の挙動を計算する方法を、図13〜図1
5を参照しながら説明する。
Next, the computing device 10 configured as described above.
0 and the calculation program 132, a method of calculating the behavior of the riding simulator 10 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0104】まず、図13のステップS1において、計
算装置100の操作者は、計算プログラム132を起動
させる。具体的には、OS130の操作手順に従い、計
算プログラム132に対して起動の指示を与える。OS
130は、CPU104の制御下において、計算プログ
ラム132をプログラム領域120bへロードして実行
する。この手順により、表示画面にはリンクパラメータ
確認画面200(図8参照)が表示される。
First, in step S1 of FIG. 13, the operator of the computing apparatus 100 activates the computing program 132. Specifically, the start instruction is given to the calculation program 132 according to the operation procedure of the OS 130. OS
Under the control of the CPU 104, the CPU 130 loads the calculation program 132 into the program area 120b and executes it. By this procedure, the link parameter confirmation screen 200 (see FIG. 8) is displayed on the display screen.

【0105】リンクパラメータ確認画面200には、上
記のとおりパラメータファイル134が読み込まれてパ
ラメータ確認領域204に表示される。
On the link parameter confirmation screen 200, the parameter file 134 is read and displayed in the parameter confirmation area 204 as described above.

【0106】次に、ステップS2において、リンクパラ
メータ確認画面200において、パラメータ確認領域2
04で示されるパラメータファイル134のデータを確
認して、修正する場合には「N」キーを押して次のステ
ップS3へ移る。修正する必要がない場合であって、ラ
イディングシミュレータ10の静的な動作確認を行う場
合には、「Y」キーを押し、ステップS4へ移る。ま
た、ライディングシミュレータ10の動的な動作確認を
行う場合には、「M」キーを押し、ステップS5へ移
る。
Next, in step S2, the parameter confirmation area 2 is displayed on the link parameter confirmation screen 200.
If the data in the parameter file 134 indicated by 04 is confirmed and the data is to be corrected, the "N" key is pressed to move to the next step S3. If it is not necessary to make a correction and the static operation of the riding simulator 10 is to be confirmed, the "Y" key is pressed and the process proceeds to step S4. To confirm the dynamic operation of the riding simulator 10, press the "M" key and move to step S5.

【0107】ステップS3においては、リンクパラメー
タ設定画面250(図9参照)が表示されるので、パラ
メータファイル134のデータを設定する。
In step S3, since the link parameter setting screen 250 (see FIG. 9) is displayed, the data of the parameter file 134 is set.

【0108】設定が終了した後、メニューバーの「上書
き保存」254をクリックすることにより修正したパラ
メータをパラメータファイル134に上書き保存し、さ
らに、メニューバーの「終了」256をクリックするこ
とにより、リンクパラメータ設定画面250を終了し、
リンクパラメータ確認画面200に戻る。すなわち、ス
テップS2に戻る。
After the setting is completed, the parameter that has been modified by clicking "Save" 254 in the menu bar is overwritten and saved in the parameter file 134, and the link is made by clicking "End" 256 in the menu bar. Exit the parameter setting screen 250,
Return to the link parameter confirmation screen 200. That is, it returns to step S2.

【0109】ステップS4においては、リンク動作確認
画面300(図10参照)によりライディングシミュレ
ータ10の静的な動作確認を行う。
In step S4, static operation confirmation of the riding simulator 10 is performed on the link operation confirmation screen 300 (see FIG. 10).

【0110】また、ステップS5においては、動作解析
画面350(図11参照)によりライディングシミュレ
ータ10の動的な動作確認を行う。
Further, in step S5, dynamic operation confirmation of the riding simulator 10 is performed on the operation analysis screen 350 (see FIG. 11).

【0111】次に、ステップS4のリンク動作確認画面
300によりライディングシミュレータ10の静的な動
作確認を行う手順について、図14を参照しながら説明
する。
Next, a procedure for confirming static operation of the riding simulator 10 on the link operation confirmation screen 300 in step S4 will be described with reference to FIG.

【0112】図14のステップS101において、ロー
ル角およびピッチ角の所定時間ごとの変化量を設定部3
04a、304bに設定する。
In step S101 of FIG. 14, the change amount of the roll angle and the pitch angle for each predetermined time is set by the setting unit 3
04a and 304b.

【0113】次に、ステップS102において、「0」
から「9」のテンキーを押してロール角およびピッチ角
を変化させる。このとき、ロール角およびピッチ角は、
設定部304a、304bで設定された値に基づいて所
定時間毎に変化し、その変化した値はロール角表示部3
06aおよびピッチ角表示部306bに表示される。
Next, in step S102, "0"
To change the roll angle and pitch angle, press the numeric keypad "9". At this time, the roll angle and the pitch angle are
It changes every predetermined time based on the values set by the setting units 304a and 304b, and the changed value is the roll angle display unit 3
06a and the pitch angle display portion 306b.

【0114】また、ロール角表示部306aおよびピッ
チ角表示部306bに表示される値に基づいて、変位算
出部144(図7参照)が6軸リンクモデル10aの姿
勢を算出する。変位算出部144により算出された各値
は、左リンク値表示部306c、右リンク値表示部30
6d、A点座標表示部306e、B点座標表示部306
fに表示されるとともにリンク図領域302の背面図3
10および側面図312に反映される。
The displacement calculator 144 (see FIG. 7) calculates the posture of the 6-axis link model 10a based on the values displayed on the roll angle display 306a and the pitch angle display 306b. The respective values calculated by the displacement calculating section 144 are displayed on the left link value display section 306c and the right link value display section 30.
6d, A point coordinate display section 306e, B point coordinate display section 306
The rear view of the link diagram area 302 displayed in f
10 and side view 312.

【0115】ステップS102における入力操作は、ロ
ール角表示部306aおよびピッチ角表示部306b
に、ロール角およびピッチ角の値を直接入力してもよ
い。
The input operation in step S102 is performed by the roll angle display section 306a and the pitch angle display section 306b.
Alternatively, the roll angle and pitch angle values may be directly input.

【0116】次に、ステップS5の動作解析画面350
によりライディングシミュレータ10の動的な動作確認
を行う手順について、図15を参照しながら説明する。
Next, the operation analysis screen 350 of step S5.
A procedure for dynamically checking the operation of the riding simulator 10 will be described with reference to FIG.

【0117】図15のステップS201において、
「↓」カーソルキーまたは「↑」カーソルキーにより疑
似サイン波形または波形ファイル136を適用する軸を
「ロール」または「ピッチ」のいずれか一方から選択す
る。選択された一方には「◎」マークが表示される。
In step S201 of FIG.
The "↓" cursor key or the "↑" cursor key is used to select the axis to which the pseudo sine waveform or the waveform file 136 is applied from either "roll" or "pitch". The “⊚” mark is displayed on the selected one.

【0118】また、選択されていない他方を0.00
[deg]以外の角度で動作確認を行うときには、所定
の操作により固定角度値を入力する。
The other not selected is 0.00
When confirming the operation at an angle other than [deg], a fixed angle value is input by a predetermined operation.

【0119】次に、ステップS202において、動作確
認を行う手段として、疑似サイン波形を用いるかまたは
波形ファイル136を用いるかを選択する。疑似サイン
波形を用いるときはステップS203へ移り、波形ファ
イル136を用いるときにはステップS205へ移る。
Next, in step S202, whether to use the pseudo sine waveform or the waveform file 136 is selected as means for confirming the operation. When using the pseudo sine waveform, the process proceeds to step S203, and when using the waveform file 136, the process proceeds to step S205.

【0120】ステップS203においては、最大角度入
力部352a、所用時間入力部352b、更新周期入力
部352cの各値をそれぞれ入力する。
In step S203, the respective values of the maximum angle input section 352a, the required time input section 352b, and the update cycle input section 352c are input.

【0121】次に、ステップS204において、「S」
キーを押すことによって変位算出部144の計算処理を
行う。
Next, in step S204, "S"
When the key is pressed, the calculation process of the displacement calculator 144 is performed.

【0122】変位算出部144は、波形設定領域352
において設定した疑似サイン波形に基づいて6軸リンク
モデル10aの姿勢を算出する。変位算出部144によ
り算出された変位L、変位Rの経時変化をリンク長表示
領域358に表示する。また、変位L、変位Rを1階微
分および2階微分した値をリンク速度表示領域360お
よびリンク加速度表示領域362に表示する。波形設定
領域352において設定した疑似サイン波形は、入力値
表示領域356に表示される。
The displacement calculator 144 determines that the waveform setting area 352
The posture of the 6-axis link model 10a is calculated based on the pseudo sine waveform set in. The change over time of the displacement L and the displacement R calculated by the displacement calculator 144 is displayed in the link length display area 358. Further, the values obtained by performing the first differential and the second differential of the displacement L and the displacement R are displayed in the link speed display area 360 and the link acceleration display area 362. The pseudo sine waveform set in the waveform setting area 352 is displayed in the input value display area 356.

【0123】変位算出部144における計算、および、
入力値表示領域356、リンク長表示領域358、リン
ク速度表示領域360およびリンク加速度表示領域36
2の表示が終了した後、最後のステップS207に移
る。
Calculation in the displacement calculator 144, and
Input value display area 356, link length display area 358, link speed display area 360, and link acceleration display area 36
After the display of 2 is completed, the process moves to the final step S207.

【0124】ステップS205(波形ファイル136を
用いて動作解析を行うとき)においては、「F4」ファ
ンクションキーを押すことによりメッセージ表示領域3
54に「入力するファイル名を指定してください。」と
いうメッセージが表示されるので、使用する波形ファイ
ル136の名称を入力する。
In step S205 (when performing an operation analysis using the waveform file 136), the message display area 3 is displayed by pressing the "F4" function key.
A message "Please specify the file name to be input." Is displayed in 54, and the name of the waveform file 136 to be used is input.

【0125】なお、このステップS205を実行する前
に予め波形ファイル136が作成されているものとす
る。
It is assumed that the waveform file 136 has been created in advance before executing step S205.

【0126】次に、ステップS206において、「S」
キーを押すことによって変位算出部144の計算処理を
行う。このステップS206は、前記ステップS204
と類似の処理であり、変位算出部144は疑似サイン波
形の代替として波形ファイル136に記録されたデータ
に基づいて計算を行う。
Next, in step S206, "S"
When the key is pressed, the calculation process of the displacement calculator 144 is performed. This step S206 is the same as step S204.
The displacement calculation unit 144 performs a calculation based on the data recorded in the waveform file 136 as an alternative to the pseudo sine waveform.

【0127】また、入力値表示領域356には波形ファ
イル136によって表される波形が表示される。
In the input value display area 356, the waveform represented by the waveform file 136 is displayed.

【0128】最後に、ステップS207において、「F
5」ファンクションキーを押すことによりメッセージ表
示領域354に「出力するファイル名を指定してくださ
い。」というメッセージが表示されるので任意のファイ
ル名称を設定する。
Finally, in step S207, "F
5) By pressing the function key, a message "Please specify the file name to be output." Is displayed in the message display area 354, and an arbitrary file name is set.

【0129】設定したファイル名で、入力値表示領域3
56、リンク長表示領域358、リンク速度表示領域3
60およびリンク加速度表示領域362に表示されたデ
ータがテキスト形式またはCSV形式でハードディスク
122に記録される。
Input value display area 3 with the set file name
56, link length display area 358, link speed display area 3
The data displayed in 60 and the link acceleration display area 362 are recorded in the hard disk 122 in a text format or a CSV format.

【0130】このように本実施の形態によれば、直動形
式の一対のアクチュエータ50a、50bにより模擬車
体を動作させるライディングシミュレータ10の静的お
よび動的挙動をパーソナルコンピュータ、つまり計算装
置100において確認することができる。具体的には、
ピッチ軸22およびロール軸18の動作に対する変位
L、変位R、動作速度、動作加速度を確認することがで
きる。確認の手段としては、数値表示、グラフ表示およ
びアニメーション表示を用いることができるので数値的
および感覚的に確認することができる。
As described above, according to the present embodiment, the static and dynamic behaviors of the riding simulator 10 in which the simulated vehicle body is operated by the pair of linear motion type actuators 50a and 50b are confirmed in the personal computer, that is, the computing device 100. can do. In particular,
It is possible to confirm the displacement L, the displacement R, the operation speed, and the operation acceleration with respect to the operation of the pitch axis 22 and the roll axis 18. Numerical display, graph display, and animation display can be used as confirmation means, so that confirmation can be performed numerically and sensuously.

【0131】また、変位Lおよび変位Rの取りうる最大
値および最小値が分かるので、パラメータファイル13
4に記録された最大値LMAX、RMAX、最小値LMIN、R
MINと比較することにより、アクチュエータ50a、5
0bのストローク仕様を検証することができる。変位L
および変位Rが、これらの最大値LMAX、RMAX、最小値
MIN、RMINを超えるときには、エラー表示を行うよう
にするとよい。
Since the maximum value and the minimum value that the displacement L and the displacement R can take are known, the parameter file 13
Maximum values L MAX , R MAX , minimum values L MIN , R recorded in 4
Actuators 50a, 5 by comparing with MIN
It is possible to verify the stroke specification of 0b. Displacement L
And when the displacement R exceeds these maximum values L MAX , R MAX and minimum values L MIN , R MIN , it is advisable to display an error.

【0132】さらに、アクチュエータ50a、50bの
動作速度、動作加速度が算出されるので、アクチュエー
タ50a、50bの動作速度仕様、駆動力仕様、出力仕
様等を検証することができる。
Furthermore, since the operating speed and the operating acceleration of the actuators 50a and 50b are calculated, the operating speed specifications, driving force specifications, output specifications and the like of the actuators 50a and 50b can be verified.

【0133】さらにまた、リンクパラメータ設定画面2
50においてライディングシミュレータ10の基本構造
である6軸リンクモデル10aの各パラメータ、例え
ば、距離d1、d2等を簡便に修正し、その後動作確認を
行うことができる。従って、適切な6軸リンクモデル1
0aの各パラメータとアクチュエータ50a、50bと
の適合性を確認することができる。
Further, the link parameter setting screen 2
At 50, each parameter of the 6-axis link model 10a, which is the basic structure of the riding simulator 10, such as the distances d 1 and d 2 can be easily corrected, and then the operation can be confirmed. Therefore, a suitable 6-axis link model 1
It is possible to confirm the compatibility between each parameter 0a and the actuators 50a and 50b.

【0134】なお、上記の本実施の形態では、設計対象
とするライディングシミュレータ10は、アクチュエー
タ50a、50bがハンドル付近に設定されており、ロ
ール軸18、ピッチ軸22がシート31の下部に設定さ
れている例を示したが、これに限ることなく、例えば、
アクチュエータ50a、50bはシート31の後方部分
に設けられていてもよい。
In the riding simulator 10 to be designed in the above-described embodiment, the actuators 50a and 50b are set near the steering wheel, and the roll shaft 18 and the pitch shaft 22 are set below the seat 31. However, it is not limited to this, for example,
The actuators 50a and 50b may be provided on the rear portion of the seat 31.

【0135】この発明に係るライディングシミュレータ
の挙動計算装置および方法は、上述の実施の形態例に限
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。
The behavior calculating apparatus and method for a riding simulator according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can of course have various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0136】[0136]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るライ
ディングシミュレータの挙動計算装置および方法によれ
ば、一対の直動型アクチュエータによってピッチ揺動お
よびロール揺動を発生させるライディングシミュレータ
を設計する際に、ピッチ角度、ロール角度およびリンク
機構のパラメータに基づいて直動型アクチュエータの変
位、動作速度、動作加速度を簡便に算出し、リンク機構
のパラメータおよび直動型アクチュエータ仕様の適否を
判断することができるという効果が得られる。
As described above, according to the behavior calculation device and method for a riding simulator according to the present invention, when designing a riding simulator in which pitch swing and roll swing are generated by a pair of linear motion type actuators. In addition, it is possible to easily calculate the displacement, operating speed, and operating acceleration of the direct acting actuator based on the pitch angle, the roll angle, and the parameter of the link mechanism, and to judge the suitability of the link mechanism parameter and the direct acting actuator specifications. The effect of being able to be obtained is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ライディングシミュレータの側面図である。FIG. 1 is a side view of a riding simulator.

【図2】ライディングシミュレータの上面図である。FIG. 2 is a top view of a riding simulator.

【図3】ライディングシミュレータの図1におけるΙΙ
Ι−ΙΙΙ線断面図である。
FIG. 3 is a riding simulator in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line Ι-ΙΙΙ.

【図4】模擬車体のリンク構造を表す図である。FIG. 4 is a diagram showing a link structure of a simulated vehicle body.

【図5】模擬車体のリンクモデルを表す図である。FIG. 5 is a diagram showing a link model of a simulated vehicle body.

【図6】本実施の形態に係るライディングシミュレータ
の挙動計算装置の概略ブロック図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram of a behavior calculation device for a riding simulator according to the present embodiment.

【図7】本実施の形態に係るライディングシミュレータ
の挙動計算プログラムの概略ブロック図である。
FIG. 7 is a schematic block diagram of a behavior calculation program for a riding simulator according to the present embodiment.

【図8】リンクパラメータ確認画面を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a link parameter confirmation screen.

【図9】リンクパラメータ設定画面を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a link parameter setting screen.

【図10】リンク動作確認画面を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a link operation confirmation screen.

【図11】動作解析画面を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a motion analysis screen.

【図12】波形ファイルの内容を示したイメージ図であ
る。
FIG. 12 is an image diagram showing the contents of a waveform file.

【図13】本実施の形態に係るライディングシミュレー
タの挙動計算方法の手順を示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure of a behavior calculation method for a riding simulator according to the present embodiment.

【図14】ライディングシミュレータの静的挙動を確認
する手順を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for checking static behavior of a riding simulator.

【図15】ライディングシミュレータの動的挙動を確認
する手順を示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for confirming the dynamic behavior of the riding simulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ライディングシミュレータ 10a…6軸リン
クモデル 14…模擬車体 16…支持台 18…ロール軸 22…ピッチ軸 50a、50b…アクチュエータ 62…モータ 100…計算装置 122…ハードデ
ィスク 126…記録媒体 132…計算プロ
グラム 134…パラメータファイル 136…波形ファ
イル 140…リンクパラメータ入力部 142…指令入力
部 144…変位算出部 200…リンクパ
ラメータ確認画面 250…リンクパラメータ設定画面 300…リンク動
作確認画面 350…動作解析画面
10 ... Riding simulator 10a ... 6-axis link model 14 ... Simulated vehicle body 16 ... Support stand 18 ... Roll axis 22 ... Pitch axes 50a, 50b ... Actuator 62 ... Motor 100 ... Calculation device 122 ... Hard disk 126 ... Recording medium 132 ... Calculation program 134 Parameter file 136 Waveform file 140 Link parameter input unit 142 Command input unit 144 Displacement calculation unit 200 Link parameter confirmation screen 250 Link parameter setting screen 300 Link operation confirmation screen 350 Motion analysis screen

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正木 健 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Ken Masaki             1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture             Engineering Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直動型で一対のアクチュエータを有し、前
記一対のアクチュエータとリンク機構によって接続さ
れ、前記一対のアクチュエータの変位に伴って、ロール
軸およびピッチ軸の回りに揺動可能な疑似車体を備えた
ライディングシミュレータの挙動を計算する挙動計算装
置において、 前記リンク機構のパラメータを入力するリンクパラメー
タ入力部と、 前記ロール軸の角度を示すロールデータと、前記ピッチ
軸の角度を示すピッチデータとを入力する指令入力部
と、 前記パラメータ、前記ロールデータおよび前記ピッチデ
ータに基づいて、前記アクチュエータの変位を求める変
位算出部と、 を有することを特徴とするライディングシミュレータの
挙動計算装置。
1. A pseudo actuator that has a pair of linear actuators, is connected to the pair of actuators by a link mechanism, and is capable of swinging about a roll axis and a pitch axis according to the displacement of the pair of actuators. In a behavior calculation device for calculating the behavior of a riding simulator equipped with a vehicle body, a link parameter input unit for inputting parameters of the link mechanism, roll data indicating an angle of the roll axis, and pitch data indicating an angle of the pitch axis. And a displacement calculation unit that calculates the displacement of the actuator based on the parameter, the roll data, and the pitch data, and a behavior calculation device for a riding simulator.
【請求項2】請求項1記載の装置において、 前記ロールデータおよび前記ピッチデータは、定数値ま
たは時系列データであることを特徴とするライディング
シミュレータの挙動計算装置。
2. The behavior calculation device for a riding simulator according to claim 1, wherein the roll data and the pitch data are constant values or time series data.
【請求項3】請求項1記載の装置において、 前記ロールデータまたは前記ピッチデータの少なくとも
一方は、時系列データであって、 前記変位算出部は、前記アクチュエータの変位から速度
および加速度を求めることを特徴とするライディングシ
ミュレータの挙動計算装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the roll data and the pitch data is time-series data, and the displacement calculation unit obtains velocity and acceleration from displacement of the actuator. Characteristic riding simulator behavior calculation device.
【請求項4】直動型で一対のアクチュエータを有し、前
記一対のアクチュエータとリンク機構によって接続さ
れ、前記一対のアクチュエータの変位に伴って、ロール
軸およびピッチ軸の回りに揺動可能な疑似車体を備えた
ライディングシミュレータの挙動を計算する挙動計算方
法において、 前記リンク機構のパラメータを入力するステップと、 前記ロール軸の角度を示すロールデータと、前記ピッチ
軸の角度を示すピッチデータとを入力するステップと、 前記パラメータ、前記ロールデータおよび前記ピッチデ
ータに基づいて、前記アクチュエータの変位を求めるス
テップと、 を有することを特徴とするライディングシミュレータの
挙動計算方法。
4. A pseudo actuator that has a pair of linear actuators, is connected to the pair of actuators by a link mechanism, and is capable of swinging about a roll axis and a pitch axis with displacement of the pair of actuators. In a behavior calculation method for calculating behavior of a riding simulator including a vehicle body, a step of inputting parameters of the link mechanism, roll data indicating an angle of the roll axis, and pitch data indicating an angle of the pitch axis are input. And a step of obtaining the displacement of the actuator based on the parameter, the roll data, and the pitch data, the behavior calculation method of the riding simulator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007010878A (en) * 2005-06-29 2007-01-18 Daiichi Denki Kk Rocking stage device and rocking/stable stage device
CN102651179A (en) * 2011-02-24 2012-08-29 本田技研工业株式会社 Riding simulator
JPWO2018078670A1 (en) * 2016-10-26 2019-07-11 株式会社ハシラス VR amusement boarding device
CN114272620A (en) * 2021-12-03 2022-04-05 北京齐乐无穷文化科技有限公司 Virtual motorcycle and bending control method thereof

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