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方(fāng)元明六自由度平台在動感賽車(chē)模擬器的應(yīng)用

時間:2021/4/27 10:31:50    瀏覽:

所有追(zhuī)求(qiú)速(sù)度與激情的(de)人,都繞不開一(yī)個賽道的夢想,但這項運動需要(yào)消耗(hào)巨大時間(jiān)、金錢成本,且風險較大,不是每(měi)一個人都有(yǒu)機(jī)會參與其中。不過,所謂科技改變生活,賽(sài)車模擬器的存在,讓(ràng)我們無需付出巨大的成本就盡可能真實的享受(shòu)到激烈(liè)駕駛的(de)樂趣,體(tǐ)感、視覺上還原真實的特性,讓(ràng)賽車模(mó)擬(nǐ)器成(chéng)為很(hěn)多(duō)熱愛賽車玩家們的首選。

圖(tú)片1.png

動感模擬器:

說到動感(gǎn)模擬器(qì),就得從航空飛行模擬器說起,就(jiù)是用來訓練戰鬥機或商用飛機(jī)飛行員的設備。那是一台以億元人民幣計價的設備(bèi),集成了許多高科技技術。例如:六自由度運動平台、負壓離軸(zhóu)顯示技術、手(shǒu)感和外觀與真實飛機完全一樣的航電儀表、手柄和密密麻麻的按鈕(niǔ)、計算機仿真模擬係統等,這種設備(bèi)雖然造價不菲,但可以達到近乎100%的仿真度,幾乎所有的飛行員均需要(yào)經過數百小時的模擬飛行後,才可(kě)以駕駛真實飛機,所(suǒ)以飛行模擬器在飛行員的訓(xùn)練中功不可沒。但是,這樣的(de)設備離我們非常遙遠,因此我們來聊聊離我們(men)比較近(jìn)的(de)賽車模擬器。

簡單說,一個物體的三維空間中,具有最多6個自由度(沿XYZ軸的(de)平動和沿XYZ軸(zhóu)的旋轉),因此動態模(mó)擬器最多也隻有6個自由度,也就(jiù)是所謂的“六自由(yóu)度(dù)”,它們可以(yǐ)模擬出機器(qì)前後、左右(yòu)、上下方向(xiàng)上的運動,以及在(zài)前後、左右、水平方向的旋轉(zhuǎn)。通過模(mó)擬器在6個自由度上的位置、速度、加速(sù)度三個參數的疊加變(biàn)化,就可以近似模擬出人的真實身體感受。如果要實現6個(gè)自由度,一般至少需(xū)要(yào)6個(gè)伺服(fú)電動缸(之所以沒有提液壓缸,是因為液壓的比例閥控製性能較差,所體現出(chū)來的響應性和細膩度,均無法與伺服電動缸相比(bǐ),無法滿足賽車(chē)模擬器(qì)激(jī)烈(liè)動作的需求,飛行模擬器倒還可以采(cǎi)用,因為飛(fēi)機的動作一般比較平(píng)緩(huǎn))。

圖片2.png

國內外賽車模擬(nǐ)器的發展狀(zhuàng)況

賽(sài)車模擬器從高端到低端,價(jià)格跨度從上百萬人民幣到幾千元,有進口品牌也有國產品牌。賽車模擬器(qì)中的頂級品牌,當屬荷蘭的克(kè)魯登(dēng)(Cruden),也許大(dà)家在網(wǎng)上視(shì)頻中(zhōng)有見到過,每台價格高達100萬人民幣。據說,F1賽車手使用該模擬器熟悉(xī)賽道,至(zhì)少(shǎo)紅牛車隊擁(yōng)有一台(tái)這樣的模擬器,同時使用這台設備記錄車手的操作(zuò)數據,通過(guò)分析該數據,幫助車手提高成績。

至於(yú)國(guó)內的眾多賽車六自由度模擬,讓人印象深刻的是西安方元(yuán)明科技股份有限公司的搖擺台模擬。六自由度動(dòng)感平台在賽車(chē)模(mó)擬時表現相當(dāng)卓(zhuó)越,作為一(yī)款消費級別的賽車模擬器,與國內其他相似產品相比,價格也非常(cháng)親民,深受國內消費者(zhě)喜歡。

VR賽車(chē)模擬器主要還是依(yī)靠外接的控製設備來操控,有效避免了傳統VR沉浸體驗久了常常會感到一(yī)陣眩暈與惡心(xīn),也就是所謂的“暈動症”。對於VR賽車模擬器來說,不同的品牌體驗效果也是截然不同的(de),如果出現反應延遲,動作僵硬反(fǎn)而會讓人產生更強烈的不適感。因此需要從力(lì)反饋技(jì)術出發,解決(jué)對不同應(yīng)用場景的快速響應,這樣就能大(dà)大解決此類問題(tí)。

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