LG-SD03A型 預(yù)防車(chē)輛事故仿真訓(xùn)練三自由度模擬器

一、產(chǎn)品概述
    LG-SD03A型預(yù)防車(chē)輛事故仿真訓(xùn)練三自由度模擬器平臺(tái)以三自由度平臺(tái)通過(guò)伺服電機(jī)的位置模式來(lái)控制活塞桿的行程，伺服電機(jī)通過(guò)由MBOX驅(qū)動(dòng)器得到信息并驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，*終來(lái)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的左右翻轉(zhuǎn)以及前后俯仰等動(dòng)作。能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛艙對(duì)仿真圖形的快速、穩(wěn)定的反映，通過(guò)模擬駕駛艙和計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成汽車(chē)行駛過(guò)程中的虛擬視境、音響效果和運(yùn)動(dòng)仿真等駕駛環(huán)境, 以視景仿真管理軟件實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境的“沉浸感、交互性”特性，為駕駛?cè)颂峁┝嗽谄侣贰㈩嶔ぢ访娴纫约败?chē)輛加減速、轉(zhuǎn)向、側(cè)滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)臨場(chǎng)感，同時(shí)能夠針對(duì)轎車(chē)、貨車(chē)、客車(chē)等各類(lèi)車(chē)型進(jìn)行包括臨界、極限工況的全工況仿真實(shí)驗(yàn)，分析、預(yù)估和評(píng)價(jià)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性、安全性、制動(dòng)性、動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)性能控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和優(yōu)化，提供車(chē)型結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配的*優(yōu)化方案等，對(duì)于汽車(chē)駕駛模擬器開(kāi)發(fā)具有重要而現(xiàn)實(shí)的意義。
二、系統(tǒng)組成： 
    LG-SD03A型預(yù)防車(chē)輛事故仿真訓(xùn)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(tái)系統(tǒng)由Stewart機(jī)構(gòu)的三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成（如下圖）。下平臺(tái)安裝在地面的固定基座基上，上平臺(tái)為支撐平臺(tái)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)協(xié)調(diào)控制電動(dòng)缸的行程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。
各主要部分簡(jiǎn)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(jiān)固耐用，永不變型；外觀簡(jiǎn)潔大方、時(shí)尚亮麗（可選迷彩色外殼）。五大操作件及儀表臺(tái)采用真車(chē)實(shí)件配置，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用真車(chē)方向機(jī)總成構(gòu)建，實(shí)車(chē)轉(zhuǎn)數(shù)方向自動(dòng)回位；檔位外罩采用真車(chē)中央通道，具有真車(chē)實(shí)感。駕駛艙是由轉(zhuǎn)向器、油門(mén)、離合器、腳剎車(chē)、手剎車(chē)等操縱機(jī)件及座椅等組成。
2.2視景模擬駕駛軟件：視景全部由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成三維圖像。32位真彩色，24幀/秒。多自由度數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)模擬駕駛各種道路及相關(guān)駕駛技術(shù)考試、訓(xùn)練項(xiàng)目的逼真動(dòng)感模擬。
2.3運(yùn)動(dòng)平臺(tái)：三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制的運(yùn)動(dòng)指令，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)；系統(tǒng)控制服務(wù)器根據(jù)全景視頻的內(nèi)容提取相應(yīng)的動(dòng)作，并且解算成運(yùn)動(dòng)控制能夠識(shí)別的運(yùn)動(dòng)指令，與此同時(shí)控制各播放器全景視頻同步運(yùn)行。
2.4上下運(yùn)動(dòng)平臺(tái)：上平臺(tái)，連接需要被模擬動(dòng)作的機(jī)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(tái)與電動(dòng)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(dòng)缸的筒體。下平臺(tái)，安裝固定基座。
2.5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件：運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)（伺服控制單元）：實(shí)現(xiàn)平臺(tái)系統(tǒng)啟動(dòng)/停止、接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的位姿控制信息、對(duì)電動(dòng)缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制、監(jiān)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作狀態(tài)、監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護(hù)工作。
2.6信號(hào)調(diào)理單元：完成與平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器信號(hào)、測(cè)試信號(hào)和數(shù)字I/O信號(hào)的調(diào)理，以及伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)等。
2.7系統(tǒng)控制軟件：運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)的軟件包括運(yùn)動(dòng)控制軟件和邏輯控制軟件。
三、工作原理、特征： 
    模擬器動(dòng)感平臺(tái)、電動(dòng)缸及伺服電機(jī)：模擬器通過(guò)控制電動(dòng)缸活塞桿的行程，實(shí)現(xiàn)動(dòng)感平臺(tái)臺(tái)體的三自由度運(yùn)動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)：接收用戶(hù)控制指令，通過(guò)控制伺服電機(jī)的輸入，對(duì)伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制，達(dá)到控制電動(dòng)缸活塞桿出速度和行程的目的。綜合控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：硬件為用戶(hù)計(jì)算機(jī)，軟件為研制方配合開(kāi)發(fā)；同時(shí)，它還對(duì)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，預(yù)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(tái)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(dòng)感平臺(tái)功率總需求：800W（單相220V）。
4.2噪聲
動(dòng)感平臺(tái)以80mm/s時(shí)，距平臺(tái)系統(tǒng)1m處的噪聲強(qiáng)度低于62dB。
4.3安全功能
動(dòng)感平臺(tái)所有機(jī)械組件的設(shè)計(jì)載荷大于額定載荷的4倍。
4.4環(huán)境條件
a、運(yùn)行環(huán)境溫度： 0~40°C
b、儲(chǔ)存溫度： -20~70°C
c、濕度： 5~95%
d、防潮等級(jí)： IP65
4.5、可靠性和可維修性
a、動(dòng)感平臺(tái)一次連續(xù)工作時(shí)間不低于48小時(shí)。
b、使用壽命不小于10000小時(shí)。
c、平均無(wú)故障時(shí)間MTBF≥2000小時(shí)。
d、機(jī)械故障平均維修時(shí)間MTTR≤1小時(shí)。
e、電氣故障平均維修時(shí)間MTTR≤0.5小時(shí)。
4.6供電條件要求
a、電壓220V，波動(dòng)范圍：-10%～+10%；
b、頻率50HZ，波動(dòng)范圍：-5%～+5%；
五、產(chǎn)品樣式

▲部隊(duì)運(yùn)輸車(chē)迷彩款

▲重汽運(yùn)輸車(chē)車(chē)型

▲解放運(yùn)輸車(chē)車(chē)型

▲北汽勇士指揮車(chē)車(chē)型

▲大眾系列小車(chē)車(chē)型

六、部分模擬場(chǎng)景畫(huà)面：

 
側(cè)方位停車(chē)
 
倒車(chē)入庫(kù)
 
坡道起步
 
曲線(xiàn)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(chē)駕駛模擬器軟件：
7.1軟件功能：　新版汽車(chē)駕駛模擬器軟件符合“公安部123號(hào)令”考評(píng)規(guī)則。小車(chē)（科目二）場(chǎng)地5項(xiàng)，分別為：倒車(chē)入庫(kù)、坡道定點(diǎn)停車(chē)和起步、側(cè)方停車(chē)、曲線(xiàn)行駛、直角轉(zhuǎn)彎；大車(chē)（科目二）場(chǎng)地16項(xiàng)，分別為：樁考、坡道定點(diǎn)停車(chē)和起步、側(cè)方停車(chē)、通過(guò)單邊橋、曲線(xiàn)行駛、直角轉(zhuǎn)彎、通過(guò)限寬門(mén)、通過(guò)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(chē)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(chē)準(zhǔn)備（系安全帶）、起步、直線(xiàn)行駛、加減擋位操作、變更車(chē)道、靠邊停車(chē)、直行通過(guò)路口、路口左轉(zhuǎn)彎、路口右轉(zhuǎn)彎、通過(guò)人行橫道線(xiàn)、通過(guò)學(xué)校區(qū)域、通過(guò)公共汽車(chē)站、會(huì)車(chē)、超車(chē)、掉頭、夜間行駛等訓(xùn)練考試項(xiàng)目。增加了危險(xiǎn)場(chǎng)景：視線(xiàn)不清的交通情況下，超車(chē)后突然切入他人道引起被超車(chē)輛緊急制動(dòng)、自行車(chē)、行人突然橫穿馬路，路面維修，障礙物繞行等 危險(xiǎn)場(chǎng)景、專(zhuān)項(xiàng)駕駛：危險(xiǎn)道路、眩目道路、爆胎體驗(yàn)、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(guó)公安部令 第 123 號(hào)令”及教育部新的國(guó)家機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員訓(xùn)練大綱要求。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。是目前市場(chǎng)上功能*全*新的汽車(chē)駕駛模擬器軟件。
7.2操作錯(cuò)誤檢測(cè)項(xiàng)目：系統(tǒng)對(duì)學(xué)員操作各操作部件正確與否進(jìn)行判斷，如啟動(dòng)時(shí)是否踩下離合器、闖紅燈報(bào)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低”。
7.3系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分：自動(dòng)語(yǔ)言評(píng)分功能，并在每次駕駛訓(xùn)練后系統(tǒng)自動(dòng)給予文字顯示成績(jī)?cè)u(píng)分。
7.4無(wú)紙化考試：無(wú)紙化考試采用標(biāo)準(zhǔn)化試題，題庫(kù)里共有11套試題（共1500道試題），可以隨機(jī)出題考試以可以依次考試每套試題。與現(xiàn)有無(wú)紙化考試系統(tǒng)*大的區(qū)別在于：無(wú)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(jìn)行。
7.5交通標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn)及交通法規(guī) ：交通標(biāo)志、標(biāo)線(xiàn)包括所有的禁令標(biāo)志、禁止標(biāo)線(xiàn)、警告標(biāo)線(xiàn)、警告標(biāo)志、指路標(biāo)志、指示標(biāo)線(xiàn)、指示標(biāo)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(shí)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(jī)動(dòng)車(chē)登記辦法、機(jī)動(dòng)車(chē)登記規(guī)定、機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員培訓(xùn)管理規(guī)定、機(jī)動(dòng)車(chē)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(dòng)式：被動(dòng)式駕駛適用于初學(xué)的學(xué)員，學(xué)生可以按照電腦語(yǔ)音提示進(jìn)行規(guī)范的操作練習(xí)。b.主動(dòng)式：主動(dòng)式駕駛與實(shí)際車(chē)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?chē)窙r、使學(xué)生能感覺(jué)身在駕駛室操作著運(yùn)行中的汽車(chē)。并顯示檔位、成績(jī)分?jǐn)?shù)。b.后視鏡：左右后視鏡均能達(dá)到與真車(chē)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(mén)、離合器、腳剎車(chē)、手制動(dòng)演示操作進(jìn)度；指示燈、時(shí)速、里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速均有在模擬儀表上顯示。
7.9特殊功能：通過(guò)鼠標(biāo)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(xùn)練場(chǎng)景科目：泥濘道路、危險(xiǎn)場(chǎng)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(diǎn)停車(chē)和起步、側(cè)方停車(chē)、通過(guò)單邊橋、曲線(xiàn)行駛、直角轉(zhuǎn)彎、通過(guò)限寬 門(mén)、通過(guò)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(xùn)練內(nèi)容；道路駕駛技能考核內(nèi)容：新版汽車(chē)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(chē)準(zhǔn)備（系安全帶）、起步、直線(xiàn)行駛、加減擋位操作、變更車(chē)道、靠邊停車(chē)、直行通過(guò)路口、路口左轉(zhuǎn)彎、路口右轉(zhuǎn)彎、通過(guò)人行橫道線(xiàn)、會(huì)車(chē)、超車(chē)、掉頭等訓(xùn)練考試項(xiàng)目。緊急避險(xiǎn)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練內(nèi)容：危險(xiǎn)道路、眩目道路、爆胎體驗(yàn)、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(huà)面選擇：可以選擇“打開(kāi)”或“關(guān)閉”：后視鏡、向?qū)У貓D、錯(cuò)誤提示、成績(jī)等。
7.13其它車(chē)輛選擇：各道路分6種數(shù)目選擇：3至60輛。
7.14車(chē)型選擇：在訓(xùn)練中有多種車(chē)型可供選擇，軟件符合陜汽運(yùn)輸車(chē)、大客車(chē)、指揮車(chē)。
7.15汽車(chē)模擬技術(shù)：汽車(chē)多自由度數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和加速的逼真模擬。
7.16測(cè)試調(diào)整功能：傳感器測(cè)試：方向機(jī)的測(cè)試、離合器的測(cè)試、油門(mén)的測(cè)試、制動(dòng)器的測(cè)試（腳剎）、手制動(dòng)的測(cè)試、變速器各檔位的測(cè)試、鳴號(hào)、點(diǎn)火、開(kāi)鎖。只要打開(kāi)測(cè)試界面便一目了然。并可作學(xué)員操作曲線(xiàn)學(xué)仿。
7.17 VCD教學(xué)播放軟件：有50個(gè)以上*新全國(guó)各地的車(chē)輛交通事故的視頻，可供模擬駕駛。

八、性能指標(biāo)：