岸桥操作模拟器运动平台洗出算法研究

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岸桥操作模拟器运动平台洗出算法研究 作者：许艺腾 施笑畏 陆后军

来源：《中国机械》2014年第02期

摘 要：岸桥运行速度的提高对岸边集装箱起重机操作模拟器中的关键——动感模拟系统提出了新的更高要求，针对岸边集装箱起重机仿真模拟器运动系统，提出了设计岸桥操作模拟器体感模拟算法的实现方法。在该实现方法中，考虑洗出位置对模拟逼真度的影响，从而求出最优的洗出位置；并在满足运动平台快速回位性能以及低于人体运动感觉阀值的要求下，优化了操作模拟器体感模拟算法固定参数，以改善系统性能，提高模拟逼真度。并应用MB建立了仿真模型。在此模型的基础上，通过运用一组实际运动数据对该算法进行仿真计算及分析，结果证明了该算法为一种有效的方法。

关键词： 操作模拟器； 三自由度；体感模拟算法；运动平台

引言

采用有限的操作模拟器运动系统的空间复现岸桥驾驶员在真实作业时的运动感觉，设计合适的洗出算法的使仿真得到的运动平台的运动参数与实际运动进行对接，以确保建成后的模拟器完成一次随机运动后可以缓慢回中，从而有足够的空间用于下一个动作，返回过程中不得使驾驶员感觉到移动。洗出运动要求低于人体感知阈值，使得在有限的运动空间实现无限空间运动感觉的目的[1]。所以，对实际操作室模拟的逼真程度取决于三自由度运动系统性能的好差。

1.体感模拟算法参数确定

本文运用的经典洗出算法的仿真效果是通过人体感知评价方法来衡量的，操作模拟器的驾驶员位于前庭中心的比力值是操作模拟器人体感知系统输入，比力是通过质心变换由最优洗出位置的加速度得到的，再将结果经过建立好的半规管及耳石模型后求出操作模拟器的驾驶员的运动感觉[2]；相应地，实际的比力输入与求得的人体运动感觉也对应计算出，前者比力值是实际人体感知系统输入，比力是通过质心变换由最优洗出位置的加速度得到的，再将结果经过建立好的半规管及耳石模型后求出实际的驾驶员的运动感觉[3]，但在经典洗出算法的设计中，人体高低频率的运动感觉是由运动信号分别通过高低通通道得到，实际操作过程中，人对运动的感觉是整体的，所以操作模拟器驾驶员的整体运动感分别是由高低频运动感觉相加后得出的，并将得出的数据与实际的人体感知系统数据作比较，确定耳石模型参数如表1-1所示

[4]。

表1-1耳石模型参数

耳石模型参数 纵向 横向 垂向

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