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基于六自由度并联机构的汽车模拟驾驶设备的研究
| 论文题名： | 基于六自由度并联机构的汽车模拟驾驶设备的研究 |
| 关键词： | 汽车模拟驾驶设备;六自由度并联机构;运动仿真;控制系统 |
| 摘要： | 本文研究对象是基于六自由度并联机构的交互式驾驶体验设备，实现了体验者、平台、游戏系统之间的交互。凭借方向盘、油门踏板等人机交互装置，体验者能够参与游戏体验。通过机械平台，运动控制系统能够实时地反馈游戏体感。与现在的5D动感电影相比，人机交互技术在这套设备中得到了广泛应用。由于逼真的驾驶体验，如果作为汽车驾驶技术培训工具使用，能够提供方便、环保、经济的培训条件。通过第一套设备的试验，文中所做工作得到验证。 本文对平台进行了运动学正解分析，包括位置正解、速度正解，利用拉格朗日法对其动力学方面进行了研究。由于Stewart机构反解理论对于解决工程实际问题更加的实际、简单，因此本文重点研究了运动学反解理论，完成了平台的运动学分析，并且将运动学理论应用于控制系统中。通过对比分析了液压、气动、电动三种驱动方案的优缺点，确定了伺服电机作为系统的驱动装置。根据动感平台的负载情况，计算出了伺服电机理论功率，选定台达ECMA-C20910伺服电机，确定了皮带传动系统，匹配了伺服电机驱动器。选用十字包万向节作为万向节副，设计了万向节支座。 采用Solidworks设计了关键零部件，建立了平台简化模型。通过ADAMS软件，对平台进行运动学及动力学分析，验证平台运动可靠性。基于WindowsXP的上位机系统与运动控制板模式构建的控制平台，为设备提供了一个可靠的控制环境。应用VC++语言编写的测试软件，具备测试交互装置精度及稳定性的功能。Atmega16作为运动控制卡的CPU单元，编写了运动控制控制程序，实现系统初始化、实时控制、中断响应等功能。 |
| 作者： | 熊文文 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 金秋谈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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