六自由度动感体验设备及相关软件开发

作     者：韩明磊 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵继

授予年度：2009年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：动感电影 六自由度 并联机构 可视化系统 

摘      要：动感电影,是上世纪九十年代以来在世界各地逐步兴起的一种高科技娱乐项目,它是当今虚拟现实技术、自动控制技术和机械液压及电力传动技术高度发展和结合的产物。动感电影的主要奥妙,除了宽银幕、立体声之外,观众的座位会跟着银幕上剧情的演变作相应的同步活动。这种“活动座位使观众有更加逼真的身临其境的感受。因此,对这种“活动座位即动感体验平台的研究开发具有一定的实际价值与意义。 结合吉林省科技发展计划重大项目“特种电影关键技术与设备研究的子项目“动感电影体验技术和设备研究,本文进行了6-SPS并联机构的运动学与动力学分析,设计开发了用于动感电影的六自由度动感体验设备及其可视化系统。 本文利用影响系数法进行了6-SPS并联机构的速度与加速度分析,采用拉格朗日方程进行了动力学分析,并对工作空间进行了研究。在理论分析的基础上,以MATLAB语言为平台,设计开发了并联机构的可视化系统,为动感体验设备的开发提供了软件支持。本系统包括运动学、动力学仿真系统,并将工作空间模型融入其中,具有方便用户使用的良好界面,既可以作为设计软件使用,又可以作为分析软件使用。 本文进行了动感体验设备样机的开发,包括结构形式、结构参数及驱动方式的选择、零部件及样机整体的结构设计等。并根据可视化系统计算了设备的工作空间,利用ADAMS软件模拟设备的运动状态,经验证,本文开发的六自由度动感体验设备样机满足技术指标的要求。