ZY-TY6型动感汽车驾驶模拟器
随着社会对虚拟现实模拟技术的追求，公司经坚持不懈的努力，吸取国内外先进的三维立体模拟技术，成功开发了中育系列动感驾驶模拟器，动感平台能实时读取驾驶中的力反馈数据，并将数据动态反映到驾驶者身上，可以实现真车的离心力，推背，摇晃，颠簸，各种路况的状态还原，让驾驶者能感觉身处驾驶舱中，体验驾车时各种不同路况效果所带来的视觉和触觉冲击。六自由度运动平台通过模拟物体在三个方向的平动和转动，即前后平移、左右平移、上下垂直运动、俯仰、滚转和偏航及复合运动，进而可模拟出各种道路地形的运动姿态。
ZY-TY6型动感汽车驾驶模拟器虚拟仿真驾驶模拟器平台以六自由度并联机构作为驾驶舱操纵仿真系统，能够实现驾驶舱对仿真图形的快速、稳定的反映，通过模拟驾驶舱和计算机实时生成汽车行驶过程中的虚拟视境、音响效果和运动仿真等驾驶环境, 以视景仿真管理软件实现虚拟环境的“沉浸感、交互性”特性，为驾驶人提供了在坡路、颠簸路面等以及车辆加减速、转向、侧滑时的运动临场感，同时能够针对轿车、货车、客车等各类车型进行包括临界、极限工况的全工况仿真实验，分析、预估和评价汽车的操纵稳定性、安全性、制动性、动力性和燃油经济性，对汽车运动性能控制系统进行仿真、评价、预测和优化，提供车型结构参数匹配的最优化方案等，对于汽车驾驶模拟器开发具有重要而现实的意义。
一、系统组成：
ZY-TY6型动感汽车驾驶模拟器设备由模拟驾驶舱、视景模拟驾驶软件、数据采集系统、六自由度运动平台、微型控制器、伺服驱动系统等组成（如下图）。六自由度平台系统由Stewart机构的六自由度运动平台、计算机控制系统、驱动系统等组成。下平台安装在地面的固定基座基上，上平台为支撑平台。计算机控制系统通过协调控制电动缸的行程，实现运动平台的六个自由度的运动，即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。
1、各主要部分简述如下：
1.1模拟驾驶舱：驾驶座舱采用军车真车座舱。
1.2视景模拟驾驶软件：视景全部由计算机实时生成三维图像。32位真彩色，24帧/秒。多自由度数学模型，实现汽车模拟驾驶各种道路及相关驾驶技术考试、训练项目的逼真动感模拟1.3运动平台：六自由度运动平台是根据运动控制的运动指令，进行相应的运动；系统控制服务器根据全景视频的内容提取相应的动作，并且解算成运动控制能够识别的运动指令，与此同时控制各播放器全景视频同步运行。
1.4上下运动平台：上平台，连接需要被模拟动作的机构。上铰链，双回转轴的虎克铰结构，用于连接上平台与电动缸的活塞杆。下铰链，单虎克铰结构，用于连接固定基座与电动缸的筒体。下平台，安装固定基座。
1.5计算机控制系统硬件：运动控制计算机（伺服控制单元）：实现平台系统启动/停止、接收上位机发来的位姿控制信息、对电动缸进行运动控制、监控伺服电机驱动器的工作状态、监控系统的运动状态、完成故障处理以及安全保护工作。
1.6信号调理单元：完成与平台系统运动状态相关的各种传感器信号、测试信号和数字I/O信号的调理，以及伺服驱动器的驱动等。
1.7系统控制软件：运动控制计算机的软件包括运动控制软件和逻辑控制软件。
1.8投影幕：弧度120°，可视角度大，支持立体成像。
1.9ZY-TY6型动感汽车驾驶模拟器图：
▲ZY-TY6型动感汽车驾驶模拟器
●产品完全符合“中华人民共和国公安部令 第 123 号令”及教育部新的国家机动车驾驶员训练大纲要求。
二、系统工作原理：
驾驶模拟器动感平台、电动缸及伺服电机：驾驶模拟器通过控制电动缸活塞杆的行程，实现动感平台台体的六自由度运动。 驱动器系统：接收用户控制指令，通过控制伺服电机的输入，对伺服电机的输出转速和转角进行控制，达到控制电动缸活塞杆出速度和行程的目的，共 6 套。综合控制监测系统：硬件为用户计算机，软件为研制方配合开发；同时，它还对平台的运动过程进行监测，预防和处理系统的异常情况。
三、产品特点：
3.1、动感平台结构稳定，设计合理，科技先进，质量有保障，部件耐磨性强，适合于长时间运行；
3.2、4D动感矢量合力智能模拟技术实现，让你在驾驶中随时感受前后左右四个方向实时变化，沉浸于驾车的状态中； 3.3 还原各种路况效果，驾驶者可以体验路面颠簸起伏造成的垂直方向的失重或超重带来的冲击力；
3.4最新采用六自由度电动缸动感平台设计原理，改善了液压、气动和电动推杆驾驶模拟器的成本高、笨重动态。
四、总体性能指标
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名称 |
P-XXX 六自由度运动平台运动性能指标 |
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主要技术
指标 |
（1）有效载荷：1000kg（含平台自重）。 |
| （2）运动参数： |
| 姿态 |
位移 |
| 俯仰（ α ） |
±10° |
| 滚转（ β ） |
±10° |
| 偏航（ γ ） |
±10° |
| 垂直升降(z） |
±150mm |
| 纵向位移(y) |
±110mm |
| 侧向位移(x) |
±110mm |
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其他
技术指标 |
（1）系统响应频率：0.0HZ～10HZ。 |
| （2）行程回差： ≤0.2mm。 |
| （3）漂移量：平台系统连续运行 12h 以上，任何一个电动缸的位置漂移不超过0.00025m。 |
| （4）防水等级：IP65。 |
2.、运动姿态示意图
2.1 组装形式
机械组件需具有开放性，可拆卸组装（需在厂家指导下进行）。
2.2产品寿命
额定载荷下，全行程往复工作寿命不小于 1×10 7 次，存储寿命不小于 48 个月。
2.3 噪声
平台系统以 45mm/s 速度运动时，距平台系统 1m 处的噪声强度低于 70dB。
2.4 安全功能
a. 系统设计安全系数：机械设计安全系数不小于 3.0，驱动裕度不小于 3.0。
b. 电气安全特性：电源波动±20%或突然断电，平台系统能不受损坏，恢复供电重新启 动后保证可正常工作。
2.5 环境条件
A. 室内设备-10～50??C
B. 室外设备-20～60??C
C. -40～65??C
D. 95%??3%（40??C）
2.6 可靠性和可维修性
a. 平台系统一次连续工作时间不低于 48 小时。
b. 使用寿命不小于 22000 小时。
c. 平均无故障时间 MTBF≥2200 小时。
d、平均维修时间 MTBF<4 小时。
2.7 供电条件要求
a．单相 220VAC，波动范围：-10%～+10%；
b．容量 30KVA。
五、动感汽车驾驶模拟器软件
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名称 |
技术参数 |
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软件主界面：启动画面后，界面下方同时显示：油门、刹车、转向、离合器深浅进度均有显示。视景120度全新广角宽频驾驶模拟，界面显示各项指示灯、文字提示框、档位位置、训练成绩，后视镜（左、右、中）后视镜可调节、训练线路图均有显示。 |
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驾驶模拟车型：小汽车、小货车、大货车、面包车、大巴车、农用车、军用车、无极变速车（自动档及残疾车）等八大类车覆盖多达五十多款车型。 |
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功能及技术指标 |
有主被动双重功能 |
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视景图象技术指标 |
视景全部由计算机实时生成三维图像。32位真彩色，24帧/秒。多自由度数学模型，实现汽车转向、制动和加速的逼真模拟 |
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道路驾驶体验场景 |
*道路场景至少包含：山区到路：突出坡多、弯多、凹凸路面、驾驶环境复杂、有侧风、有陡坡长坡、溜坡、侧滑（有语音提示）；乡村道路：含铁道路口；加油站，公交车站、单行道、农田道口等；城市道路：含公交站台，高架立交桥、公交专用道、十字路口、丁字路口、环岛、隧道、单行道、双黄线、加油站、商场百货门口斑马线天桥，学校门口及红绿灯，行人、非机动车乱穿马路及非机动车等；高速公路：包括收费站（入、停、出、）服务区、紧急带、匝道行驶、超车道、行车道、隧道、立交桥、交通标牌标线；综合道路：有：“山区道路”、“乡村道路”、“城市道路”、“高速公路”等。内容覆盖：公交站台，高架立交桥、公交专用道、十字路口、丁字路口、环岛、隧道、单行道、双黄线、加油站、商场百货门口斑马线天桥，学校门口及红绿灯，行人、非机动车乱穿马路及非机动车等。包括收费站（入、停、出、）服务区、紧急带、匝道行驶、超车道、行车道、隧道、立交桥、交通标牌标线。泥泞道路：泥泞洼地道路驾驶（方向、制动、驱动有打滑滞后感）场景模型取乡村道路，道路变为泥泞状态。石子路面：汽车在其上面行驶，遇到刹车时刹不住车，还可汽车还在继续滑动，有时还会斜向滑行，极难控制感，汽车在石子路面里滑动。涉水道路：涉水驾驶汽车有水流冲力对车辆的前进阻力感光及侧滑感，轮胎与水下的路压力减小，驱动力受到限制，使行驶受阻感觉。临崖道路：临崖道路需低速谨慎驾驶，回车时靠山一侧的车需让对方先行。临河道路：临水道路需低速谨慎驾驶，平稳把握方向盘。专项训练：要附合交通部要求。系统评分：每次驾驶结束,系统自动评分。炫目道路：（朝九晚五的太阳）炫目会车，炫目驾驶乡村道路等。危险场景：视线不清的交通情况下，超车后突然切入他人道引起被超车辆紧急制动、自行车、行人突然横穿马路，路面维修，障碍物绕行等 危险场景。爆胎体验：爆胎后应对方法就是：紧握方向盘，其他什么都不做，待车辆稳定后再缓慢制动并驶离主干道。切记不要紧急制动，以免因制动力不均而使车辆甩尾或翻车。紧急避让：行人突然横穿马路、路中间突然出现障碍物等突发情况，需要进行紧急避让。模拟的就是日常驾驶中容易遇到的障碍物紧急避让状况。趣味驾驶：趣味驾驶初始时间设置为3分钟，接一个绿球加10秒，接一个红球减5秒，接一个黄球减3秒，驾驶时间最长为胜者。 |
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危险驾驶体验场景 |
*危险驾驶体验场景至少包含：（1）刹车失灵：（2）前方事故：（3）前方落石：（4）前车爆胎：（5）前车借道：（6）前方双闪：（7）突然大雾：（8）突然暴雨：（9）突然爆胎：（10）无油熄火：（11）横穿马路:（12）车身自燃；（13）冰雪道路；（14）沙土道路；（15）积水道路；（16）坑洼道路；（17）弯道会车；（18）逆向行驶；（19）同向刮蹭；（20）侧面刮蹭；（21）行人占道；（22）制动打滑；（23）空档滑行；（24）违规超车 |
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“三超一疲劳”驾驶体验场景 |
*“三超一疲劳”驾驶体验场景至少包含：（1）超速驾驶：（2）超载驾驶：（3）超员驾驶：（4）疲劳驾驶： |
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酒驾、毒驾驾驶体验场景 |
*酒驾、毒驾驾驶体验场景至少包含：（1）酒驾驾驶：（2）毒驾驾驶： |
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趣味驾驶场景 |
附带至少一款游戏类趣味性驾驶练习。 |
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VCD教学播放软件 |
可播放avi格式标准视频流的影视资料 |
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无纸化考试 |
考试题可根据用户需要自由更换或增加 |
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标志标线软件 |
最新版本交通部标志标线版本 |
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驾驶练习评分 |
驾驶训练后系统自动给予评分。 |
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加密模块 |
采用硬盘序列号+加密狗方式。 |
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安全性 |
设备使用过程中安全可靠，符合国家相关的安全标准 |
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环境条件及供电条件要求
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功率消耗：≯35 KVA
动力电源：380V三项交流电
电源电压：AC220V AC380V
频率响应：100HZ-12.5DHZ
信噪比：≧50dB
抖晃率：≦02% |
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其他 |
产品完全符合“中华人民共和国公安部令 第 123 号令”及教育部新的国家机动车驾驶员训练大纲要求。具有自主知识产权。 |
4.17功能主界面：
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