【技术实现步骤摘要】
一种基于混合现实的多自由度驾驶模拟器
[0001]本专利技术涉及驾驶模拟器
，尤其涉及一种应用于汽车、飞机等行业的基于混合现实的多自由度驾驶模拟器。
技术介绍
[0002]现有的飞机，汽车等模拟器的模拟平台是把虚拟现实技术运用于多自由度运动平台中，通过计算机技术产生驾驶过程中的虚拟视景、音响效果和运动仿真，使驾驶员沉浸到虚拟驾驶环境中，产生实装驾驶感觉，从而体验、认识和学习现实世界中的驾驶。目前的运动模拟机一般为全实物模拟器及虚拟现实模拟器。
[0003]全实物模拟器以大屏幕或投影以及1:1座椅平台为技术特征，实现座舱内外环境模拟，其1:1座舱内设备，比如开关、按钮等全部用实物实现。另外，驾驶舱的操作设备采用带力反馈的三轴操纵系统实现主操纵的力感模拟。全实物模拟器的优点是功能强大、模拟逼真度高，缺点是体积庞大、结构负载，同时成本高。
[0004]虚拟现实模拟器采用VR技术实现视景模拟(一般采用HMD作为视景显示设备)，其座舱显示设备均以虚拟现实方式仿真呈现，此类模拟器的优点是体积小巧，成本低，通用性较强...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于混合现实的多自由度驾驶模拟器，其特征在于，包括：控制终端、多自由度机械臂、座椅平台及混合现实眼镜；所述控制终端与所述多自由度机械臂、座椅平台、混合现实眼镜电连接，所述座椅平台连接在所述多自由度机械臂的输出末端；所述座椅平台内设置有座椅及与真实驾驶舱内相同的实物操作部件；所述控制终端获取操作者对所述操作部件的操作动作，并根据所述操作动作控制所述多自由度机械臂进行多自由度的运动，从而带动所述座椅平台进行加速、匀速、减速、拐弯驾驶运动的模拟；所述混合现实眼镜实时获取座椅平台内的实物视景，并实时跟踪获取所述操作者观察时的位置姿态信息；所述控制终端还生成虚拟视景，所述虚拟视景为在驾驶过程中驾驶舱内外可观察到的图像，所述控制终端将所述实物视景及虚拟视景进行融合后得到融合视景并发送至所述混合现实眼镜进行显示，同时，所述控制终端根据操作者观察时的位置姿态信息，在所述混合现实眼镜中同步更新渲染与该位置姿态相匹配的融合视景。2.根据权利要求1所述的基于混合现实的多自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述控制终端连接有动作捕捉传感器，用于捕捉操作者手脚动作的方向及力度。3.根据权利要求1所述的基于混合现实的多自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述混合现实眼镜上配置有双目摄像头及惯性传感器；所述双目摄像头用于实时拍摄座椅平台内的实物图像；所述惯性传感器实时获取所述操作者的角速度及加速度。4.根据权利要求1所述的基于混合现实的多自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述多自由度机械臂包括底座、水平面转台、第一连杆、竖直面转台、第二连杆、第三连杆，还包括及水平转动电机、第一连杆转动电机、竖直转动电机及第二连杆旋转电机；所述底座与水平面转台转动连接，并通过安装在水平面转台上的水平转动电机驱动水平面转台相对底座在xy平面转动；所述第一连杆的两端分别与水平面转台、竖直面转台转动连接，其一端通过安装在水平面转台上的第一连杆转动电机驱动第一连杆相对水平面转台在xz平面内转动，其另一端通过安装在竖直面转台上的竖直转动电机驱动竖直面转台相对第一连杆在xz平面内转动；所述第二连杆的两端分别与竖直面转台、第三连杆转动连接，其与竖直面转台连接的一端通过安装在竖直面转台上的第二连杆旋转电机驱动第二连杆相对第二连杆的中心轴旋转；所述第三连杆相对第二连杆在xz平面内转动，所述第三连杆远离第二连杆的一端与所述座椅平台连接。5.根据权利要求4所述的基于混合现实的多自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述水平面转台上还设置有可上下摆动的伸缩缸，所述伸缩缸内设置有可伸出或回收的拉杆，所述拉杆的伸出端与所述第一连杆铰接。6.根据权利要求1所述的基于混合现实的多自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述混合现实眼镜采用动态场景虚实融合定位算法实时跟踪获取所述操作者观察时的位置姿态信息，所述动态场景虚实融合定位算法包括：
S10，获取操作者头部姿态，包括：S11，通过混合现实眼镜内的惯性传感器获取操作者的角速度及加速度；S12，对混合现实眼镜内摄像头进行标定，并通过摄像头拍摄座椅平台内的实物图像；S13，基于所述角速度、加速度及实物图像通过采用视觉惯性融合语义SLAM算法计算得到操作者的头部姿态；S20，获取座椅平台的三维坐标，包括：S21，对摄像头获取的实物图像进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉，
申请(专利权)人：深圳市邦康工业机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。