模块化六自由度驾驶模拟器及其主次运动控制方法技术

本发明专利技术提供一种模块化六自由度驾驶模拟器，包括模拟平台、减震装置、主运动驱动模块、基座和次级运动驱动模块，且上述模块依次排布。主运动驱动模块中，驱动支链沿相等角度分布在减震组件上连接板的下端和基座中基板的上端之间；次级运动驱动模块中，次级第一驱动支链组件与次级第二驱动支链组件构成移动连接，次级第二驱动支链组件与次级驱动转台组件构成转动连接。本发明专利技术还提供一种主次运动控制方法，通过运动学反解与电机正余弦加减速算法实现驾驶模拟器的闭环平滑运动控制。本发明专利技术利用主运动驱动模块和次级运动驱动模块的解耦关系与模块化设计，从而实现主次运动的独立运动模拟和控制，且通过减震组件实现多维减震，具有一定的经济性与逼真性。具有一定的经济性与逼真性。具有一定的经济性与逼真性。

【技术实现步骤摘要】
模块化六自由度驾驶模拟器及其主次运动控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车驾驶模拟领域，特别涉及一种模块化六自由度驾驶模拟器及其主次运动控制方法。

技术介绍

[0002]汽车驾驶模拟器在交通安全、辅助开发等领域的需求越来越大。现有的一些驾驶模拟器结构过于单一，多为简单并联机构，只能通过振动对驾驶工况进行模拟，和实际驾驶存在差距，而且还难以应用到汽车的研发测试中。
[0003]专利CN106002957A中公开一种六自由度全动型运动模拟器机构，包括座舱、固定基座以及连接于座舱以及固定基座之间的机械支链组，机械支链组包括按3
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1布置的六条机械支链，每条机械支链彼此错开，且均与座舱以及固定基座铰接。专利CN105235823A中公开一种六自由度并联稳定座椅，包括座椅、扶手、底座、连接座椅与底座的六个驱动分支及四个弹簧承载分支。六个驱动分支中四个结构相同的SPSP驱动分支布置在座椅两侧，两个结构相同的SPS驱动分支布置在座椅下方；四个弹簧承载分支为结构相同的SPS分支。
[0004]上述两个专利未能剖析驾驶模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化六自由度驾驶模拟器，其包括依次设置的模拟平台、减震装置、主运动驱动模块、基座和次级运动驱动模块，其特征在于，所述减震装置，其包括外弹簧减震组件、中间弹簧减震杆组件、减震组上连接板和减震组下连接板，所述外弹簧减震组件分布在所述减震组上连接板和所述减震组下连接板之间，所述外弹簧减震组件的两端分别与所述减震组上连接板和所述减震组下连接板的外圈连接端连接，所述中间弹簧减震杆组件的两端分别与所述减震组上连接板和所述减震组下连接板的中部连接端连接，所述减震组下连接板的下部连接端和所述模拟平台中平台支撑架的第一安装端连接，所述外弹簧减震组件和所述中间弹簧减震杆组件分别与所述减震组上连接板和所述减震组下连接板的连接处组成U副；所述外弹簧减震组件，其包括弹簧套筒、弹簧套筒盖、弹簧压杆和弹簧，所述弹簧位于所述弹簧套筒的内部，所述弹簧和所述弹簧压杆的第一端连接，所述弹簧压杆的第二端从所述弹簧套筒盖的中部伸出，所述弹簧套筒的安装端和所述弹簧套筒盖的安装端连接；所述主运动驱动模块包括第一主驱动支链、第二主驱动支链和第三主驱动支链，所述第一主驱动支链、所述第二主驱动支链和所述第三主驱动支链以相等角度分布在所述减震组上连接板的下端和所述基座中基板的上端之间；所述基座的基板的安装端和所述次级驱动转台组件中转动基座的上端连接；所述次级运动驱动模块，其包括次级第一驱动支链组件、次级第二驱动支链组件、次级驱动转台组件、第一模组连接板和第二模组连接板，所述次级第一驱动支链组件中第一移动滑块和所述第一模组连接板的第一安装端连接，所述第一模组连接板的第二安装端和所述次级第二驱动支链组件中固定块连接，所述次级第二驱动支链组件中第二移动滑块和所述第二模组连接板的第一安装端连接，所述第二模组连接板的第二安装端和所述次级驱动转台组件中转动基座的下端连接；所述主运动驱动模块实现驾驶模拟器绕X轴转动、绕Y轴转动和Z方向移动的主要运动；所述次级运动驱动模块实现驾驶模拟器X方向移动、Y方向移动和绕Z轴转动的次要运动；且所述次要运动之间的运动螺旋相互独立，三者成互相解耦的布置关系；此时六自由度驾驶模拟器的主要运动与次要运动之间互相解耦，分别通过主运动驱动模块和次级运动驱动模块实现独立控制。2.根据权利要求1所述的模块化六自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述第一主驱动支链、所述第二主驱动支链和所述第三主驱动支链的结构相同，所述第一主驱动支链，其包括电缸、电杆、球头杆、球头座和销轴座，所述电缸的第一端和所述电杆的第一端连接，所述电杆的第二端和所述球头杆的第一端连接，所述球头杆和所述减震组上连接板的下端组成球副，所述球头杆的第二端和所述球头座连接，所述电缸的第二端和所述销轴座连接，所述销轴座和所述基座中基板的上端组成转动副。3.根据权利要求1所述的模块化六自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述次级第一驱动支链组件，其包括第一移动滑轨、第一移动滑块和第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端和所述第一移动滑轨的输入端连接，所述第一移动滑轨和所述第一移动滑块连接。4.根据权利要求1或者3所述的模块化六自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述次级第二驱动支链组件包括第二移动滑轨、第二移动滑块、第二驱动电机和固定块，所述第二驱动电机的输出端和所述第二移动滑轨的输入端连接，所述第二移动滑块与所述第二移动滑轨
的上端面构成滑动副，所述固定块与所述第二移动滑轨固定连接。5.根据权利要求1所述的模块化六自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述销轴座和所述球头座的数量相等；所述次级第一驱动支链组件和所述次级第二驱动支链组件的运动轴线互相垂直，所述第一模组连接板和所述第二模组连接板平行布置。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，曾嘉豪，谷丰，刘伟超，林伯光，
申请(专利权)人：九普医疗科技东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：