LG-SD03A型 預防車輛事故仿真訓練三自由度模擬器

一、產(chǎn)品概述
    LG-SD03A型預防車輛事故仿真訓練三自由度模擬器平臺以三自由度平臺通過伺服電機的位置模式來控制活塞桿的行程，伺服電機通過由MBOX驅(qū)動器得到信息并驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動，*終來實現(xiàn)平臺的左右翻轉(zhuǎn)以及前后俯仰等動作。能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛艙對仿真圖形的快速、穩(wěn)定的反映，通過模擬駕駛艙和計算機實時生成汽車行駛過程中的虛擬視境、音響效果和運動仿真等駕駛環(huán)境, 以視景仿真管理軟件實現(xiàn)虛擬環(huán)境的“沉浸感、交互性”特性，為駕駛?cè)颂峁┝嗽谄侣?、顛簸路面等以及車輛加減速、轉(zhuǎn)向、側(cè)滑時的運動臨場感，同時能夠針對轎車、貨車、客車等各類車型進行包括臨界、極限工況的全工況仿真實驗，分析、預估和評價汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、制動性、動力性和燃油經(jīng)濟性，對汽車運動性能控制系統(tǒng)進行仿真、評價、預測和優(yōu)化，提供車型結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配的*優(yōu)化方案等，對于汽車駕駛模擬器開發(fā)具有重要而現(xiàn)實的意義。
二、系統(tǒng)組成： 
    LG-SD03A型預防車輛事故仿真訓練三自由度模擬器設(shè)備由模擬駕駛艙、視景模擬駕駛軟件、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、三自由度平臺系統(tǒng)由Stewart機構(gòu)的三自由度運動平臺、計算機控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)等組成（如下圖）。下平臺安裝在地面的固定基座基上，上平臺為支撐平臺。計算機控制系統(tǒng)通過協(xié)調(diào)控制電動缸的行程，實現(xiàn)運動平臺的三個自由度的運動。
各主要部分簡述如下：
2.1模擬駕駛艙：駕駛座艙采用玻璃鋼外殼用模具一次鑄造成型，堅固耐用，永不變型；外觀簡潔大方、時尚亮麗（可選迷彩色外殼）。五大操作件及儀表臺采用真車實件配置，轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用真車方向機總成構(gòu)建，實車轉(zhuǎn)數(shù)方向自動回位；檔位外罩采用真車中央通道，具有真車實感。駕駛艙是由轉(zhuǎn)向器、油門、離合器、腳剎車、手剎車等操縱機件及座椅等組成。
2.2視景模擬駕駛軟件：視景全部由計算機實時生成三維圖像。32位真彩色，24幀/秒。多自由度數(shù)學模型，實現(xiàn)汽車模擬駕駛各種道路及相關(guān)駕駛技術(shù)考試、訓練項目的逼真動感模擬。
2.3運動平臺：三自由度運動平臺是根據(jù)運動控制的運動指令，進行相應的運動；系統(tǒng)控制服務器根據(jù)全景視頻的內(nèi)容提取相應的動作，并且解算成運動控制能夠識別的運動指令，與此同時控制各播放器全景視頻同步運行。
2.4上下運動平臺：上平臺，連接需要被模擬動作的機構(gòu)。上鉸鏈，雙回轉(zhuǎn)軸的虎克鉸結(jié)構(gòu)，用于連接上平臺與電動缸的活塞桿。下鉸鏈，單虎克鉸結(jié)構(gòu)，用于連接固定基座與電動缸的筒體。下平臺，安裝固定基座。
2.5計算機控制系統(tǒng)硬件：運動控制計算機（伺服控制單元）：實現(xiàn)平臺系統(tǒng)啟動/停止、接收上位機發(fā)來的位姿控制信息、對電動缸進行運動控制、監(jiān)控伺服電機驅(qū)動器的工作狀態(tài)、監(jiān)控系統(tǒng)的運動狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護工作。
2.6信號調(diào)理單元：完成與平臺系統(tǒng)運動狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器信號、測試信號和數(shù)字I/O信號的調(diào)理，以及伺服驅(qū)動器的驅(qū)動等。
2.7系統(tǒng)控制軟件：運動控制計算機的軟件包括運動控制軟件和邏輯控制軟件。
三、工作原理、特征： 
    模擬器動感平臺、電動缸及伺服電機：模擬器通過控制電動缸活塞桿的行程，實現(xiàn)動感平臺臺體的三自由度運動。 驅(qū)動器系統(tǒng)：接收用戶控制指令，通過控制伺服電機的輸入，對伺服電機的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角進行控制，達到控制電動缸活塞桿出速度和行程的目的。綜合控制監(jiān)測系統(tǒng)：硬件為用戶計算機，軟件為研制方配合開發(fā)；同時，它還對平臺的運動過程進行監(jiān)測，預防和處理系統(tǒng)的異常情況。
3.1有效載荷重量
有效載荷：250Kg
*大載荷：300kg（含上平臺及鉸鏈）
四、系統(tǒng)可靠性及相關(guān)參數(shù)
4.1系統(tǒng)功率需求
動感平臺功率總需求：800W（單相220V）。
4.2噪聲
動感平臺以80mm/s時，距平臺系統(tǒng)1m處的噪聲強度低于62dB。
4.3安全功能
動感平臺所有機械組件的設(shè)計載荷大于額定載荷的4倍。
4.4環(huán)境條件
a、運行環(huán)境溫度： 0~40°C
b、儲存溫度： -20~70°C
c、濕度： 5~95%
d、防潮等級： IP65
4.5、可靠性和可維修性
a、動感平臺一次連續(xù)工作時間不低于48小時。
b、使用壽命不小于10000小時。
c、平均無故障時間MTBF≥2000小時。
d、機械故障平均維修時間MTTR≤1小時。
e、電氣故障平均維修時間MTTR≤0.5小時。
4.6供電條件要求
a、電壓220V，波動范圍：-10%～+10%；
b、頻率50HZ，波動范圍：-5%～+5%；
五、產(chǎn)品樣式

▲部隊運輸車迷彩款

▲重汽運輸車車型

▲解放運輸車車型

▲北汽勇士指揮車車型

▲大眾系列小車車型

六、部分模擬場景畫面：

 
側(cè)方位停車
 
倒車入庫
 
坡道起步
 
曲線行駛
 
直角轉(zhuǎn)彎
 
緊急情況處理
 
模擬隧道
 
窄路掉頭
 
濕滑路面
 
模擬雨（霧）天

七、汽車駕駛模擬器軟件：
7.1軟件功能：　新版汽車駕駛模擬器軟件符合“公安部123號令”考評規(guī)則。小車（科目二）場地5項，分別為：倒車入庫、坡道定點停車和起步、側(cè)方停車、曲線行駛、直角轉(zhuǎn)彎；大車（科目二）場地16項，分別為：樁考、坡道定點停車和起步、側(cè)方停車、通過單邊橋、曲線行駛、直角轉(zhuǎn)彎、通過限寬門、通過連續(xù)障礙、起伏路行駛、窄路掉頭、模擬高速公路、連續(xù)急彎山區(qū)路、隧道、雨天、霧天濕滑路、緊急情況處置。新版汽車駕駛模擬器軟件道路駕駛技能考試（科目三）內(nèi)容包括：上車準備（系安全帶）、起步、直線行駛、加減擋位操作、變更車道、靠邊停車、直行通過路口、路口左轉(zhuǎn)彎、路口右轉(zhuǎn)彎、通過人行橫道線、通過學校區(qū)域、通過公共汽車站、會車、超車、掉頭、夜間行駛等訓練考試項目。增加了危險場景：視線不清的交通情況下，超車后突然切入他人道引起被超車輛緊急制動、自行車、行人突然橫穿馬路，路面維修，障礙物繞行等 危險場景、專項駕駛：危險道路、眩目道路、爆胎體驗、緊急避讓、趣味駕駛等駕駛科目。產(chǎn)品完全符合“中華人民共和國公安部令 第 123 號令”及教育部新的國家機動車駕駛員訓練大綱要求。具有自主知識產(chǎn)權(quán)。是目前市場上功能*全*新的汽車駕駛模擬器軟件。
7.2操作錯誤檢測項目：系統(tǒng)對學員操作各操作部件正確與否進行判斷，如啟動時是否踩下離合器、闖紅燈報警等。與前面版本不同的是，區(qū)別判斷“離合器松得太快”和“發(fā)動機轉(zhuǎn)速過低”。
7.3系統(tǒng)自動評分：自動語言評分功能，并在每次駕駛訓練后系統(tǒng)自動給予文字顯示成績評分。
7.4無紙化考試：無紙化考試采用標準化試題，題庫里共有11套試題（共1500道試題），可以隨機出題考試以可以依次考試每套試題。與現(xiàn)有無紙化考試系統(tǒng)*大的區(qū)別在于：無紙化考試試題集成在駕駛模擬器系統(tǒng)之中，可以利用模擬器進行。
7.5交通標志、標線及交通法規(guī) ：交通標志、標線包括所有的禁令標志、禁止標線、警告標線、警告標志、指路標志、指示標線、指示標志。
7.6交通法規(guī)包括：道路交通安全法、道路交通安全法實施條例、道路交通安全違法行為處理程序規(guī)定、道路交通事故處理辦法、道路交通事故處理程序規(guī)定、高速公路交通管理辦法、機動車登記辦法、機動車登記規(guī)定、機動車駕駛員培訓管理規(guī)定、機動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定、交通違章處理程序規(guī)定。
7.7駕駛模式：a.被動式：被動式駕駛適用于初學的學員，學生可以按照電腦語音提示進行規(guī)范的操作練習。b.主動式：主動式駕駛與實際車輛相同。
7.8視頻界面功能:a.主視屏：顯示駕駛前方道路與周圍路況、使學生能感覺身在駕駛室操作著運行中的汽車。并顯示檔位、成績分數(shù)。b.后視鏡：左右后視鏡均能達到與真車相同的模擬效果，可調(diào)節(jié)升降。c.模擬儀表顯示:方向、油門、離合器、腳剎車、手制動演示操作進度；指示燈、時速、里程、發(fā)動機轉(zhuǎn)速均有在模擬儀表上顯示。
7.9特殊功能：通過鼠標操作可由正常駕駛室駕駛模式切換到六種不同府視式駕駛模擬.
7.10訓練場景科目：泥濘道路、危險場景、石子路面、涉水道路、山區(qū)道路、鄉(xiāng)村道路、城市道路、高速公路、樁考、坡道定點停車和起步、側(cè)方停車、通過單邊橋、曲線行駛、直角轉(zhuǎn)彎、通過限寬 門、通過連續(xù)障礙、起伏路行駛、窄路掉頭、模擬高速公路、連續(xù)急彎山區(qū)路、隧道、雨霧天、濕滑路等訓練內(nèi)容；道路駕駛技能考核內(nèi)容：新版汽車駕駛模擬器軟件道路駕駛技能考試（科目三）內(nèi)容包括：上車準備（系安全帶）、起步、直線行駛、加減擋位操作、變更車道、靠邊停車、直行通過路口、路口左轉(zhuǎn)彎、路口右轉(zhuǎn)彎、通過人行橫道線、會車、超車、掉頭等訓練考試項目。緊急避險專項訓練內(nèi)容：危險道路、眩目道路、爆胎體驗、緊急避讓等內(nèi)容。.趣味駕駛。
7.11天氣:一般道路可選擇多種天氣：白天、雪天、霧天、雨天、黑夜。
7.12畫面選擇：可以選擇“打開”或“關(guān)閉”：后視鏡、向?qū)У貓D、錯誤提示、成績等。
7.13其它車輛選擇：各道路分6種數(shù)目選擇：3至60輛。
7.14車型選擇：在訓練中有多種車型可供選擇，軟件符合陜汽運輸車、大客車、指揮車。
7.15汽車模擬技術(shù)：汽車多自由度數(shù)學模型，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向、制動和加速的逼真模擬。
7.16測試調(diào)整功能：傳感器測試：方向機的測試、離合器的測試、油門的測試、制動器的測試（腳剎）、手制動的測試、變速器各檔位的測試、鳴號、點火、開鎖。只要打開測試界面便一目了然。并可作學員操作曲線學仿。
7.17 VCD教學播放軟件：有50個以上*新全國各地的車輛交通事故的視頻，可供模擬駕駛。

八、性能指標：