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    方元明六自由度平臺在動感賽車模擬器的應用

    時間:2021-4-27 10:31:50    瀏覽:

    所有追求速度與激情的人,都繞不開一個賽道的夢想,但這項運動需要消耗巨大時間、金錢成本,且風險較大,不是每一個人都有機會參與其中。不過,所謂科技改變生活,賽車模擬器的存在,讓我們無需付出巨大的成本就盡可能真實的享受到激烈駕駛的樂趣,體感、視覺上還原真實的特性,讓賽車模擬器成為很多熱愛賽車玩家們的首選。

    圖片1.png

    動感模擬器:

    說到動感模擬器,就得從航空飛行模擬器說起,就是用來訓練戰斗機或商用飛機飛行員的設備。那是一臺以億元人民幣計價的設備,集成了許多高科技技術。例如:六自由度運動平臺、負壓離軸顯示技術、手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、計算機仿真模擬系統等,這種設備雖然造價不菲,但可以達到近乎100%的仿真度,幾乎所有的飛行員均需要經過數百小時的模擬飛行后,才可以駕駛真實飛機,所以飛行模擬器在飛行員的訓練中功不可沒。但是,這樣的設備離我們非常遙遠,因此我們來聊聊離我們比較近的賽車模擬器。

    簡單說,一個物體的三維空間中,具有最多6個自由度(沿XYZ軸的平動和沿XYZ軸的旋轉),因此動態模擬器最多也只有6個自由度,也就是所謂的“六自由度”,它們可以模擬出機器前后、左右、上下方向上的運動,以及在前后、左右、水平方向的旋轉。通過模擬器在6個自由度上的位置、速度、加速度三個參數的疊加變化,就可以近似模擬出人的真實身體感受。如果要實現6個自由度,一般至少需要6個伺服電動缸(之所以沒有提液壓缸,是因為液壓的比例閥控制性能較差,所體現出來的響應性和細膩度,均無法與伺服電動缸相比,無法滿足賽車模擬器激烈動作的需求,飛行模擬器倒還可以采用,因為飛機的動作一般比較平緩)。

    圖片2.png

    國內外賽車模擬器的發展狀況

    賽車模擬器從高端到低端,價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。賽車模擬器中的頂級品牌,當屬荷蘭的克魯登(Cruden),也許大家在網上視頻中有見到過,每臺價格高達100萬人民幣。據說,F1賽車手使用該模擬器熟悉賽道,至少紅牛車隊擁有一臺這樣的模擬器,同時使用這臺設備記錄車手的操作數據,通過分析該數據,幫助車手提高成績。

    至于國內的眾多賽車六自由度模擬,讓人印象深刻的是西安方元明科技股份有限公司的搖擺臺模擬。六自由度動感平臺在賽車模擬時表現相當卓越,作為一款消費級別的賽車模擬器,與國內其他相似產品相比,價格也非常親民,深受國內消費者喜歡。

    VR賽車模擬器主要還是依靠外接的控制設備來操控,有效避免了傳統VR沉浸體驗久了常常會感到一陣眩暈與惡心,也就是所謂的“暈動癥”。對于VR賽車模擬器來說,不同的品牌體驗效果也是截然不同的,如果出現反應延遲,動作僵硬反而會讓人產生更強烈的不適感。因此需要從力反饋技術出發,解決對不同應用場景的快速響應,這樣就能大大解決此類問題。

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