运动平台多自由度的监测方法及系统

文档序号:1771177 发布日期:2019-12-03 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 运动平台多自由度的监测方法及系统 (The multivariant monitoring method of motion platform and system ) 是由 刘军 韩广震 于 2019-08-28 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种运动平台多自由度的监测方法及系统,运动平台多自由度的监测方法包括:获取系统自检数据,据以检测装置运动控制系统并生成监测触发数据;以监测触发数据触发装置运动控制系统,以获取控制设备信息;获取装置动作数据,以控制设备信息和装置动作数据生成关节装置控制数据;以预制驱动装置根据关节装置控制数据驱动控制并监测装置的运动状态。利用本发明,解决了现有技术的系统可靠性低以及维护成本高的问题。(The present invention provides a kind of multivariant monitoring method of motion platform and system, and the multivariant monitoring method of motion platform includes: to obtain System self-test data, detection device kinetic control system and generates monitoring trigger data accordingly;To monitor trigger data trigger device kinetic control system, to obtain control facility information;Acquisition device action data generates joint arrangement control data to control facility information and device action data;The motion state of data drive control and monitoring device is controlled according to joint arrangement with prefabricated driving device.Using the present invention, solve the problems, such as that the system reliability of the prior art is low and maintenance cost is high.)

运动平台多自由度的监测方法及系统

技术领域

本发明涉及一种运动状态控制技术,尤其是涉及一种六自由度(six degree-of-freedom)运动控制系统。

背景技术

在现有技术中控制例如轨道车和/或载人平台进行空间运动以配合虚拟场景,用户可以通过与各种电子设备的交互来体验增强和/或虚拟现实环境,对象、元素和特征等以不同方式交互,以选择和/或操纵虚拟环境中的虚拟对象。例如,用户可以通过操纵一个或多个外部电子设备、物理移动和/或音效控制模拟等在虚拟环境中生成期望的效果,以与之交互和控制例如载人平台和/或驱动设备等调节适应虚拟环境。现有的空间运动设备在六自由度监测控制逻辑处理上较为繁琐,不仅导致设备及系统的适用性降低,且降低了三维运动设备的可靠性和安全性。

因此,现有技术中的如何对三维运动设备的控制系统的具体连接及方法逻辑系统设计存在缺陷,存在系统可靠性低以及维护成本高的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种运动平台多自由度的监测方法及系统,用于解决现有技术中存在的系统可靠性低以及维护成本高的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供运动平台多自由度的监测方法及系统,高压充电装置包括:获取系统自检数据,据以检测装置运动控制系统并生成监测触发数据;以监测触发数据触发装置运动控制系统,以获取控制设备信息;获取装置动作数据,以控制设备信息和装置动作数据生成关节装置控制数据;以预制驱动装置根据关节装置控制数据驱动控制并监测装置的运动状态。

于本发明的一实施方式中,生成监测触发数据的步骤,包括:获取驱动感应数据,以生成电动缸状态数据;获取驱动监测阈值;比对电动缸状态数据与驱动监测阈值,据以判断是否完成系统自检;若是,则根据电动缸状态数据生成系统自检数据;若否,则根据电动缸状态数据生成自检报错信息;处理系统自检数据,以得到监测触发数据。

于本发明的一实施方式中,触发控制系统的步骤,包括:分析监测触发数据,以得到伺服分布数据;处理伺服分布数据为组件触发信号;根据组件触发信号触发运动平台多自由度的监测系统;以运动平台多自由度的监测系统从服务器端获取控制设备信息。

于本发明的一实施方式中,生成关节装置控制数据的步骤,包括:获取三维镜头走向数据;分析三维镜头走向数据,据以生成装置动作数据;处理控制设备信息与装置动作数据为三维控制信息;转换三维控制信息为关节装置控制数据。

于本发明的一实施方式中,控制监测装置运动状态的步骤,包括:转换关节装置控制数据为伺服控制信号;获取伺服轴总线数据,据以提取伺服控制信号中的伺服电平信号;通过预设连接传输伺服电平信号至预制驱动装置;预制驱动装置根据伺服电平信号调节运行状态。

于本发明的一实施方式中,一种运动平台六自由度的监测系统,包括:硬件自检单元,用以获取系统自检数据,据以检测装置运动控制系统并生成监测触发数据;触发信号单元,用于以监测触发数据触发装置运动控制系统,以获取控制设备信息,触发信号单元与硬件检测单元连接;车载控制单元,用以获取装置动作数据,以控制设备信息和装置动作数据生成关节装置控制数据,车载控制单元与触发信号单元连接;伺服驱动器,用于以预制驱动装置根据关节装置控制数据驱动控制并监测装置的运动状态,伺服驱动器与车载控制单元连接。

于本发明的一实施方式中,硬件自检单元,包括:电动缸传感组件,用以获取驱动感应数据,以生成电动缸状态数据;总线处理组件,用以获取驱动监测阈值,总线处理组件与电动缸传感组件连接;传感检测组件,用以比对电动缸状态数据与驱动监测阈值,据以判断是否完成系统自检,传感检测组件与电动缸传感组件连接,传感检测组件与总线处理组件连接;自检数据组件,用以在判定完成系统自检时,根据电动缸状态数据生成系统自检数据,自检数据组件与传感检测组件连接;报警组件,用以在判定未完成系统自检时,根据电动缸状态数据生成自检报错信息,报警组件与传感检测组件连接;触发生成组件,用以处理系统自检数据,以得到监测触发数据,触发生成组件与自检数据组件连接。

于本发明的一实施方式中,触发信号单元,包括:伺服分析组件,用以分析监测触发数据,以得到伺服分布数据;伺服触发组件,用以处理伺服分布数据为组件触发信号,伺服触发组件与伺服分析组件连接;控制触发组件,用以根据组件触发信号触发运动平台多自由度的监测系统,控制触发组件与伺服触发组件连接;设备组件,用于以运动平台多自由度的监测系统从服务器端获取控制设备信息,设备组件与控制触发组件连接。

于本发明的一实施方式中,车载控制单元,包括:三维组件,用以获取三维镜头走向数据;三维处理组件,用以分析三维镜头走向数据,据以生成装置动作数据,三维处理组件与三维组件连接;三维信息组件,用以处理控制设备信息与装置动作数据为三维控制信息,三维信息组件与三维处理组件连接;转换组件,用以转换三维控制信息为关节装置控制数据,转换组件与三维信息组件连接。

于本发明的一实施方式中,伺服驱动器,包括:信号转换组件,用以转换关节装置控制数据为伺服控制信号;电平组件,用以获取伺服轴总线数据,据以提取伺服控制信号中的伺服电平信号,电平组件与信号转换组件连接;信号传输组件,用以通过预设连接传输伺服电平信号至预制驱动装置,信号传输组件与电平组件连接;驱动组件,用于以预制驱动装置根据伺服电平信号调节运行状态,驱动组件与信号传输组件连接。

于本发明的一实施方式中,一种六自由度运动装置,包括:

运动平台;

关节装置组,设置于运动平台内;

运动平台六自由度的监测系统,包括:

硬件自检单元,用以获取系统自检数据,据以检测装置运动控制系统并生成监测触发数据;

触发信号单元,用于以监测触发数据触发装置运动控制系统,以获取控制设备信息触发信号单元与硬件自检单元连接;

车载控制单元,用以获取装置动作数据,以控制设备信息和装置动作数据生成关节装置控制数据,车载控制单元与触发信号单元连接;

伺服驱动器,用于以预制驱动装置根据关节装置控制数据驱动控制并监测装置的运动状态,伺服驱动器与车载控制单元连接。

其中,关节装置组与车载控制单元相连。

利用本发明,通过车载控制单元和对运动平台六自由度的监测系统以及关节装置组的监测控制方式的优化,有效增加了运动平台六自由度的监测系统以及伺服控制系统的整体系统可靠性,同时降低了六自由度运动装置及伺服装置监测系统的维护成本,提高了系统及设备的维护效率;

另外,通过将将伺服驱动器与触发信号单元及车载控制单元相连,可通过例如控制局域网络实时接收总线伺服信号,执行六自由度运动路线,增加了系统的可靠性;

又,将硬件自检单元与车载控制单元相连,可实时监测运动平台的运行状态及信号传输状态,增强系统运行过程中的可靠性及安全性。

附图说明

图1显示为本发明的运动平台六自由度的监测方法流程步骤示意图。

图2显示为图1中步骤S1在一实施例中的具体流程步骤示意图。

图3显示为图1中步骤S2在一实施例中的具体流程步骤示意图。

图4显示为图1中步骤S3在一实施例中的具体流程步骤示意图。

图5显示为图1中步骤S4在一实施例中的具体流程步骤示意图。

图6显示为本发明的运动平台六自由度的监测系统单元连接示意图。

图7显示为图6中硬件自检单元1在一实施例中的具体组件连接示意图。

图8显示为图6中触发信号单元2在一实施例中的具体组件连接示意图。

图9显示为图6中车载控制单元3在一是实施例中的具体组件连接示意图。

图10显示为图6中伺服驱动器4在一是实施例中的具体组件连接示意图。

图11显示为本发明的六自由度运动装置连接部件连接示意图。

元件标号说明

1 硬件自检单元

2 触发信号单元

3 车载控制单元

4 伺服驱动器

11 电动缸传感组件

12 总线处理组件

13 传感检测组件

14 自检数据组件

15 报警组件

16 触发生成组件

21 伺服分析组件

22 伺服触发组件

23 控制触发组件

24 设备组件

31 三维组件

32 三维处理组件

33 三维信息组件

34 转换组件

41 信号转换组件

42 电平组件

43 信号传输组件

44 驱动组件

10 运动平台

20 关节装置组

30 运动平台六自由度的监测系统

方法步骤说明

图1 S1~S4

图2 S11~S16

图3 S21~S24

图4 S31~S34

图5 S41~S44

具体实施方式

在下文中,术语“多自由度运动平台”在这里被用来指代一个和/或多个多自由度载人设备例如:轨道车等,他们典型地运行于预设感应轨道之内,多自由度运动平台通过在内部设置伺服驱动设备以实现空间多自由度各取向上的运动。术语“监测系统”和“控制系统”可以互换使用并且在这里被用来指代运动平台多自由度运动装置监测系统,其具有诸如伺服控制系统或多自由度运动平台监测控制系统之类的监测、控制及职能维护系统的能力。本发明的实施例例如可应用于采用伺服电动机组的系统,更具体地而非排他性地,可应用于使用交流或直流电动机(例如无刷交流伺服电机)的多自由度运动平台。多自由度运动平台使用例如直流无刷伺服电机之类的一个或多个同步或异步交流无刷伺服电机来向车辆提供电能。该电机组至少部分被用来驱动多自由度运动平台运动。关节装置组还可为多自由度运动平台的其他形式的运动状态例如按预设偏角转动,模拟音效振动和/或其组合等等提供驱动,例如***模拟音效协同振动、潮涌模拟振动、机舱故障模拟效果等等。

本发明的实施例例如可应用于采用伺服电动机组的系统,更具体地而非排他性地,多自由度运动平台包括载客平台、中空箱和多媒体交互控制系统,其示例包括循轨轨道车辆等等。术语“音频控制”在这里被用来指代也被称作多媒体控制、也被称作多媒体交互或者虚拟交互系统,其中音频控制采用其中之一以协同伺服装置监测系统和/或多自由度运动装置控制系统的信号。应当理解的是,在多个附图上使用相同的附图标记来指代相同的组件或者等同功能的组件,对于优选实施例、一般原理和本文所述特征的各种修改对本领域技术人员将是显而易见的。此外,附图仅意对在本发明的范围进行说明而非限制并且不应当被认为是依比例绘制的。

请参阅图1-11。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、分布及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局以及运行控制状态也可能更为复杂。

请参阅图1,显示为本发明的运动平台多自由度的监测方法流程步骤示意图,如图1所示,一种运动平台多自由度的监测方法,包括:

S1、获取系统自检数据,据以检测装置运动控制系统并生成监测触发数据,在本实施例中,DR(Dark Ride,黑暗骑乘)多自由度运动平台采用伺服电机驱动,即可以用较大角加速度刺激人体动感,也可以斜坡加速和斜坡减速使得乘员在转动中感觉舒适;

S2、以监测触发数据触发装置运动控制系统,以获取控制设备信息,在本实施例中,系统的输入可以包括例如与控制穹幕荧屏显示的电子设备的操纵和/或中控主机本身的操纵和/或轨道车运动轨迹有向位移和/或效果震动和/或虚拟对象的音效/显示状态等。用户可以操纵可操作地耦合到例如中控主机配对的一个或多个手持电子设备或控制器,以在虚拟娱乐环境中引起例如轨道车以及驱动设备期望的动作;

S3、获取装置动作数据,以控制设备信息和装置动作数据生成关节装置控制数据,在本实施例中,载人移动平台运动和/或振动取向被预设为多自由度。在虚拟娱乐设备例如深海奇航DR多自由度控制系统中设置例如轨道车以及驱动设备,并且可以通过各种不同类型的输入与虚拟娱乐环境中的虚拟对象、元素和特征等交互,在一实施例中,车载控制器通过EtherCAT总线获取每个轴的状态例如电流、扭矩、转速、位置等;

S4、以预制驱动装置根据关节装置控制数据驱动控制并监测装置的运动状态,在本实施例中,伺服电机与伺服轴轴承齿啮合连接,控制单元例如集成微处理器控制伺服电机驱动伺服轴转动预设角度,可采用在伺服轴安装冗余编码器的方式监测伺服轴选择角度,并将该角度传输给中控主机,在一实施例中,六自由度所需相关硬件可包括例如:车载PLC,伺服驱动器,伺服电机,霍尔开关及制动电阻,在一实施例中,车载PLC通过例如EtherCAT总线连接;比如伺服驱动器,伺服电机通过传动装置例如同步带连接丝杆电动缸。电动缸通过例如十字关节装置连接运动平台,从而实现例如上下,左右,前后、绕Z轴旋转、绕Y轴旋转、绕X轴旋转。

请参阅图2,显示为图1中步骤S1在一实施例中的具体流程步骤示意图,如图2所示,生成监测触发数据的步骤S1,包括:

S11、获取驱动感应数据,以生成电动缸状态数据,在本实施例中,对于伺服控制器的信号特征的信号输入、伺服控制器上的输入输出接口和/或使能开关的操纵和控制器和/或驱动设备本身的物理移动等,以提供要在虚拟娱乐环境中实现的输入;

S12、获取驱动监测阈值;

S13、比对电动缸状态数据与驱动监测阈值,据以判断是否完成系统自检,在本实施例中,系统完成自检前需检测伺服轴组是否发出报警信号,在本实施例中,车载PLC通过EtherCAT(Ether Control Automation Technology,以太网控制自动化技术)总线连接例如伺服驱动器,伺服电机通过传动装置例如同步带连接丝杆电动缸。自检传感器安装在例如缸体外部钢槽内用来检测丝杠上的磁环;

S14、若是,则根据电动缸状态数据生成系统自检数据,在本实施例中,系统自检数据可为伺服轴组是能数据和/或接口初始化数据等;

S15、若否,则根据电动缸状态数据生成自检报错信息,在本实施例中,在系统自检出现异常时生成的报错信息可为音频信号或声光报警信号等,报警器可采用音频放大器、蜂鸣器、报警指示灯和/或LED数码管等等;

S16、处理系统自检数据,以得到监测触发数据。

请参阅图3,显示为图1中步骤S2在一实施例中的具体流程步骤示意图,如图3所示,触发控制系统的步骤S2,包括;

S21、分析监测触发数据,以得到伺服分布数据;

S22、处理伺服分布数据为组件触发信号,在本实施例中,DR(Dark Ride,黑暗骑乘)六自由度运动平台,可以由伺服电机驱动完成升降,横移,纵移,三个直线运动和偏航,俯仰,滚转三个旋转运动。六自由度运动平台的主要部件是六条伺服电动缸,依据最优洗出滤波算法编制的运动控制软件控制座舱的空间姿态;

S23、根据组件触发信号触发运动平台六自由度的监测系统,在本实施例中,多个控制器以及伺服驱动传动设备例如伺服轴的自身运转和/或移动,尤其是在虚拟现实环境中通过例如伺服控制器和/或总线信号传输接口和/或线路提供传感器组和/或中控主机输入的多个伺服控制器和/或伺服电机轴的旋转,可以被解析为单个坐标系以确定用于相对于特定虚拟对象的实施方式的预期者;

S24、以运动平台六自由度运动控制系统从服务器端获取控制设备信息,在本实施例中,控制设备信息可存储于中控主机中的硬盘或通过控制局域网络从后台服务器获取。

请参阅图4,显示为图1中步骤S3在一实施例中的具体流程步骤示意图,如图4所示,生成关节装置控制数据的步骤S3,包括:

S31、获取三维镜头走向数据,在本实施例中,三维镜头走向数据可包括头文件和动作曲线函数数据等,在一实施例中,通过例如MAYA系统结合例如影片镜头走向生成三维镜头走向数据例如动作文本。将提前生成好的动作文本下载到控制装置例如车载PLC(Programmable Logical Controller,可编程逻辑控制器)。通过PLC读取文件功能将文本转换成轴所需要的数据信息;

S32、分析三维镜头走向数据,据以生成装置动作数据,在本实施例中,三维镜头走向数据可包括各个伺服电机触发信号、伺服轴组分布触发信号等,六自由度运动平台活动链接于旋转平台,旋转平台采用带轴承大齿圈结构,用以调节六自由度运动平台高度;

S33、处理控制设备信息与装置动作数据为三维控制信息,在本实施例中,旋转平台为六自由度偏航动作增加一个冗余自由度。旋转平台转动角度可根据选择模式数据调节,其中,旋转模式数据可以包含偏转模式和/或刹车模式和/或往复旋转模式等,在特殊需要时,选择平台的伺服驱动控制器可集成和/或扩展接触器件接口电路连接中心回转接触器件,以扩展旋转模式数据的模式种类;

S34、转换三维控制信息为关节装置控制数据,在本实施例中,关节装置控制数据可包括六自由度运动平台的旋转角度、运动平台的偏转角度以及三坐标运动曲线函数数据等。

请参阅图5,显示为图1中步骤S4在一实施例中的具体流程步骤示意图,如图5所示,控制监测装置运动状态的步骤S4,包括:

S41、转换关节装置控制数据为伺服控制信号,在本实施例中,伺服控制信号与不同的六自由度运动平台的运动场景模式信息例如模式枚举值以例如一对多和/或多对一和/或一对一等对应形式想对应;

S42、获取伺服轴总线数据,据以提取伺服控制信号中的伺服电平信号,在本实施例中,当六自由度运动平台运动至每个六自由度运动终态时,终态姿态数据可触发动态机模动作。在伺服控制监测系统控制下,六自由度运动平台与音频控制系统互动。具体的六自由度运动平台三维运动轨迹以及平台偏转角度是由车载中控箱中的平台六自由度控制系统预先存储的三维运动模式数据完成,六自由度运动平台可随多媒体特效或互动装备动作,六自由度运动平台可依据沿途景物声光变化按照沿途布设的压力传感器和/或振动传感器获取实时位置后,可进行该位置对应的三维运动模式数据控制伺服电机和/或柱塞泵驱动伺服轴和/或液压缸完成旋转和/或六自由度运动;

S43、通过预设连接传输伺服电平信号至预制驱动装置,在本实施例中,六自由度控制系统在使用中位于负载承载结构体的顶部上(例如在舱室中,等等)的用户的眼点(eyepoint)会相对于所谓的运动平台质心(motion platform centroid,MPC)在六自由度的冗余范围内调整。可促进运动标记(motion cuing),亦即通过处理MPC和空间参考点(例如座舱观察眼点)之间的垂直距离减少寄生加速(parasitic acceleration),整个六自由度运动平台以及可能的位于负载承载结构体顶部的舱室或其他结构的运动状态能够与多媒体反馈数据协同;

S44、预制驱动装置根据伺服电平信号调节运行状态,在本实施例中,伺服电平信号可为PWM(Pulse Width Modulation,频宽调制)高压制动驱动信号,在一时间粒度中的全部场景动作由伺服驱动设备例如异步或同步无刷伺服电机驱动完成,执行六自由度数据归零以及伺服轴组的归位操作。

请参阅图6,显示为本发明的运动平台六自由度的监测系统单元连接示意图,如图6所示,一种运动平台六自由度的监测系统包括硬件自检单元1、触发信号单元2、车载控制单元3和伺服驱动器4,硬件自检单元1,用以获取系统自检数据,据以检测装置运动控制系统并生成监测触发数据,在本实施例中,DR(Dark Ride,黑暗骑乘)六自由度运动平台采用伺服电机驱动,即可以用较大角加速度刺激人体动感,也可以斜坡加速和斜坡减速使得乘员在转动中感觉舒适;触发信号单元2,用于以监测触发数据触发装置运动控制系统,以获取控制设备信息,触发信号单元2与硬件检测单元1连接,在本实施例中,系统的输入可以包括例如与控制穹幕荧屏显示的电子设备的操纵和/或中控主机本身的操纵和/或轨道车运动轨迹有向位移和/或效果震动和/或虚拟对象的音效/显示状态等。用户可以操纵可操作地耦合到例如中控主机配对的一个或多个手持电子设备或控制器,以在虚拟娱乐环境中引起例如轨道车以及驱动设备期望的动作;车载控制单元3,用以获取装置动作数据,以控制设备信息和装置动作数据生成关节装置控制数据,车载控制单元3与触发信号单元2连接,在本实施例中,载人移动平台运动和/或振动取向被预设为六自由度。在虚拟娱乐设备深海奇航DR六自由度控制系统中设置例如轨道车以及驱动设备,并且可以通过各种不同类型的输入与虚拟娱乐环境中的虚拟对象、元素和特征等交互,在一实施例中,车载控制器通过EtherCAT总线获取每个轴的状态例如电流、扭矩、转速、位置等;伺服驱动器4,用于以预制驱动装置根据关节装置控制数据驱动控制并监测装置的运动状态,伺服驱动器4与车载控制单元3连接,在本实施例中,伺服电机与伺服轴轴承齿啮合连接,控制单元例如集成微处理器控制伺服电机驱动伺服轴转动预设角度,可采用在伺服轴安装冗余编码器的方式监测伺服轴选择角度,并将该角度传输给中控主机,在一实施例中,六自由度所需相关硬件可包括例如:车载PLC,伺服驱动器,伺服电机,霍尔开关及制动电阻,在一实施例中,车载PLC通过例如EtherCAT总线连接;比如伺服驱动器,伺服电机通过传动装置例如同步带连接丝杆电动缸。电动缸通过例如十字关节装置连接运动平台,从而实现例如上下,左右,前后、绕Z轴旋转、绕Y轴旋转、绕X轴旋转。。

请参阅图7,显示为图6中硬件自检单元1在一实施例中的具体组件连接示意图,如图7所示,硬件自检单元1包括电动缸传感组件11、总线处理组件12、传感检测组件13、自检数据组件14、报警组件15和触发生成组件16,电动缸传感组件11,用以获取驱动感应数据,以生成电动缸状态数据,在本实施例中,对于伺服控制器的信号特征的信号输入、伺服控制器上的输入输出接口和/或使能开关的操纵和控制器和/或驱动设备本身的物理移动等,以提供要在虚拟娱乐环境中实现的输入;总线处理组件12,用以获取驱动监测阈值,总线处理组件12与电动缸传感组件11连接;传感检测组件13,用以比对电动缸状态数据与驱动监测阈值,据以判断是否完成系统自检,传感检测组件13与电动缸传感组件11连接,传感检测组件13与总线处理组件12连接,在本实施例中,车载PLC通过EtherCAT总线连接例如伺服驱动器,伺服电机通过传动装置例如同步带连接丝杆电动缸。自检传感器安装在例如缸体外部钢槽内用来检测丝杠上的磁环,在本实施例中,系统完成自检前需检测伺服轴组是否发出报警信号;自检数据组件14,用以在判定完成系统自检时,根据电动缸状态数据生成系统自检数据,自检数据组件14与传感检测组件13连接;报警组件15,用以在判定未完成系统自检时,根据电动缸状态数据生成自检报错信息,报警组件15与传感检测组件14连接,在本实施例中,系统自检数据可为伺服轴组是能数据和/或接口初始化数据等,在本实施例中,在系统自检出现异常时生成的报错信息可为音频信号或声光报警信号等,报警器可采用音频放大器、蜂鸣器、报警指示灯和/或LED数码管等等;触发生成组件16,用以处理系统自检数据,以得到监测触发数据,触发生成组件16与自检数据组件14连接。

请参阅图8,显示为图6中触发信号单元2在一实施例中的具体组件连接示意图,如图8所示,触发信号单元2包括伺服分析组件21、伺服触发组件22、控制触发组件23和设备组件24,伺服分析组件21,用以分析监测触发数据,以得到伺服分布数据;伺服触发组件22,用以处理伺服分布数据为组件触发信号,伺服触发组件22与伺服分析组件21连接,在本实施例中,DR(Dark Ride,黑暗骑乘)六自由度运动平台,可以由伺服电机驱动完成升降,横移,纵移,三个直线运动和偏航,俯仰,滚转三个旋转运动。六自由度运动平台的主要部件是六条伺服电动缸,依据最优洗出滤波算法编制的运动控制软件控制座舱的空间姿态;控制触发组件23,用以根据组件触发信号触发运动平台六自由度的监测系统,控制触发组件23与伺服触发组件22连接,在本实施例中,多个控制器以及伺服驱动传动设备例如伺服轴的自身运转和/或移动,尤其是在虚拟现实环境中通过例如伺服控制器和/或总线信号传输接口和/或线路提供传感器组和/或中控主机输入的多个伺服控制器和/或伺服电机轴的旋转,可以被解析为单个坐标系以确定用于相对于特定虚拟对象的实施方式的预期者;设备组件24,用于以运动平台六自由度的监测系统从服务器端获取控制设备信息,设备组件24与控制触发组件23连接,在本实施例中,控制设备信息可存储于中控主机中的硬盘或通过控制局域网络从后台服务器获取。

请参阅图9,显示为图6中车载控制单元3在一是实施例中的具体组件连接示意图,如图9所示,车载控制单元3包括三维组件31、三维处理组件32、三维信息组件33和转换组件34,三维组件31,用以获取三维镜头走向数据,在本实施例中,三维镜头走向数据可包括头文件和动作曲线函数数据等;三维处理组件32,用以分析三维镜头走向数据,据以生成装置动作数据,三维处理组件32与三维组件31连接,在一实施例中,通过例如MAYA系统结合例如影片镜头走向生成三维镜头走向数据例如动作文本。将提前生成好的动作文本下载到控制装置例如车载PLC(Programmable Logical Controller,可编程逻辑控制器)。通过PLC读取文件功能将文本转换成轴所需要的数据信息,在本实施例中,三维镜头走向数据,可包括各个伺服电机触发信号、伺服轴组分布触发信号等,六自由度运动平台活动链接于旋转平台,旋转平台采用带轴承大齿圈结构,用以调节六自由度运动平台高度;三维信息组件33,用以处理控制设备信息与装置动作数据为三维控制信息,三维信息组件33与三维处理组件32连接,在本实施例中,旋转平台为六自由度偏航动作增加一个冗余自由度。旋转平台转动角度可根据选择模式数据调节,其中,旋转模式数据可以包含偏转模式和/或刹车模式和/或往复旋转模式等,在特殊需要时,选择平台的伺服驱动控制器可集成和/或扩展接触器件接口电路连接中心回转接触器件,以扩展旋转模式数据的模式种类;转换组件34,用以转换三维控制信息为关节装置控制数据,转换组件34与三维信息组件33连接,在本实施例中,关节装置控制数据可包括六自由度运动平台的旋转角度、运动平台的偏转角度以及三坐标运动曲线函数数据等。

请参阅图10,显示为图6中伺服驱动器4在一是实施例中的具体组件连接示意图,如图10所示,伺服驱动器4包括信号转换组件41、电平组件42、信号传输组件43和驱动组件44,信号转换组件41,用以转换关节装置控制数据为伺服控制信号,在本实施例中,伺服控制信号与不同的六自由度运动平台的运动场景模式信息例如模式枚举值以例如一对多和/或多对一和/或一对一等对应形式想对应;电平组件42,用以获取伺服轴总线数据,据以提取伺服控制信号中的伺服电平信号,电平组件42与信号转换组件41连接,在本实施例中,当六自由度运动平台运动至每个六自由度运动终态时,终态姿态数据可触发动态机模动作。在伺服控制监测系统控制下,六自由度运动平台与音频控制系统互动。具体的六自由度运动平台三维运动轨迹以及平台偏转角度是由车载中控箱中的平台六自由度控制系统预先存储的三维运动模式数据完成,六自由度运动平台可随多媒体特效或互动装备动作,六自由度运动平台可依据沿途景物声光变化按照沿途布设的压力传感器和/或振动传感器获取实时位置后,可进行该位置对应的三维运动模式数据控制伺服电机和/或柱塞泵驱动伺服轴和/或液压缸完成旋转和/或六自由度运动;信号传输组件43,用以通过预设连接传输伺服电平信号至预制驱动装置,信号传输组件43与电平组件42连接,在本实施例中,电平信号可为,六自由度控制系统在使用中位于负载承载结构体的顶部上(例如在舱室中,等等)的用户的眼点(eye point)会相对于所谓的运动平台质心(motion platform centroid,MPC)在六自由度的冗余范围内调整。可促进运动标记(motion cuing),亦即通过处理MPC和空间参考点(例如座舱观察眼点)之间的垂直距离减少寄生加速(parasitic acceleration),整个六自由度运动平台以及可能的位于负载承载结构体顶部的舱室或其他结构的运动状态能够与多媒体反馈数据协同;驱动组件44,用于以预制驱动装置根据伺服电平信号调节运行状态,驱动组件44与信号传输组件43连接,在本实施例中,伺服电平信号可为PWM(PulseWidth Modulation,频宽调制)高压制动驱动信号,在一时间粒度中的全部场景动作由伺服驱动设备例如异步或同步无刷伺服电机驱动完成,执行六自由度数据归零以及伺服轴组的归位操作。

请参阅图11,显示为本发明的六自由度运动装置连接部件连接示意图,如图11所示,一种六自由度运动装置包括运动平台10、关节装置组20和运动平台六自由度的监测系统30,运动平台10;关节装置组20,设置于运动平台10内;运动平台六自由度的监测系统30,包括:硬件自检单元,用以获取系统自检数据,据以检测装置运动控制系统并生成监测触发数据;触发信号单元,用于以监测触发数据触发装置运动控制系统,以获取控制设备信息触发信号单元与硬件自检单元连接;车载控制单元,用以获取装置动作数据,以控制设备信息和装置动作数据生成关节装置控制数据,车载控制单元与触发信号单元连接;伺服驱动器,用于以预制驱动装置根据关节装置控制数据驱动控制并监测装置的运动状态,伺服驱动器与车载控制单元连接。其中,关节装置组20与车载控制单元相连。所述移动平台可以是循轨移动平台、其运行路径可铺设一条或多条移动轨道组成的路轨、磁轨或更优选的在沿途均匀布设一组或者多组的多维传感器组。所述结构可以具有位于两个平行平面之间的乘员承载结构元件。所述乘员承载结构元件可以具有平坦的上平面,该上平面面向用户结构,所述结构还可以具有从所述平坦平面的下侧向外延伸的结构,例如来提供额外的强度并且来包含伺服中控主机以及微控制器自身的设备。将加速度传感器和/或斜角传感器布设于路线以及乘员承载结构元件,会立即识别到的是,通过乘员承载结构元件的运动矢量数据。六自由度移动平台可实现在线行驶机构动作,这些动作均参与的多媒体场景的互动,协同音频控制系统的控制信号。

举例说明,本发明的运动平台六自由度监测系统可应用于多自由度(例如六自由度)运动平台的控制系统,此多自由度(例如六自由度)运动平台可应用于特殊的影音或游戏场景(例如深海奇航),具体地,本发明的深海奇航DR(Dark Ride,黑暗骑乘)运动平台六自由度的监测系统的伺服监测控制系统将六自由度运动模式应用于六自由度运动平台的三维运动状态控制。运动平台六自由度的监测系统有效地保持深海奇航DR(Dark Ride,黑暗骑乘)六自由度控制系统的系统可靠性,简化了维护流程。

本发明的)多运动平台六自由度的监测系统可以将一个或多个多自由度运动平台的即时三维运动状态直接报告给多自由度中控主机,同时通过集成的多维传感器组获取运动传感数据,以与音频控制系统交互和协同。

值得说明的是,本发明的方法及系统亦可应用与其他多自由度运动设备中,并不限于六自由度。

本发明提供的深海奇航DR(Dark Ride,黑暗骑乘)运动平台六自由度的监测系统,增强了六自由度平台的运动控制可靠性和多自由度平台与多媒体控制系统的交互性,降低控制功能单元耦合性,优化了整体系统架构。

在一些实施方式中,可以在计算机生成的运动平台的多自由度运动轨迹数据和/或运动矢量信号,3D环境中呈现除了计算设备之外的一个或多个输入设备(例如,多维传感器组,伺服中控主机和音频控制系统)。呈现的输入设备(例如,多维传感器组,伺服中控主机和音频控制系统)可以用于通过处理和/或转换多自由度运动轨迹数据和/或运动矢量信号为深海模拟环境中呈现的多媒体对象。计算设备旨在表示各种形式的数字计算机和设备,包括但不限于膝上型计算机、台式机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其他适当的计算机。计算设备旨在表示各种形式的移动设备,诸如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其他类似的计算设备。这里示出的组件、它们的连接和关系以及它们的功能仅仅意味着是示例性的,并不意味着限制本文档中描述和/或要求保护的发明的实施方式。已经描述了许多实施例。然而,应该理解,在不脱离本说明书的精神和范围的情况下,可以进行各种修改。另外,图中描绘的逻辑流程不需要所示的特定顺序或顺序次序来实现期望的结果。另外,可以从所描述的流程中提供其他步骤,或者可以从所描述的流程中消除步骤,并且可以将其他组件添加到所述的系统或从所述的系统中移除。因此,其他实施例在所附权利要求的范围内。虽然已经如本文所述示出了所描述的实施方式的某些特征,但是本领域技术人员。现在将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此,应该理解,所附权利要求旨在覆盖落入实施方式的范围内的所有这些修改和变化。应当理解,仅作为示例而非限制来呈现它们,并且可以进行形式和细节上的各种改变。除了互斥组合之外,本文描述的装置和/或方法的任何部分可以以任何组合进行组合。这里描述的实施方式可以包括所描述的不同实施方式的功能、组件和/或特征的各种组合和/或子组合。

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