[发明专利]具有容错纠错功能的动感游戏机平台及容错纠错方法

权利要求书

1.一种具有容错纠错功能的动感游戏机平台，包括动平台，固定平台及将两平台活动连接以形成并联闭环结构的三条驱动腿，控制整个运动平台运动的控制器，其特征在于在动平台与固定平台中心之间的中心腿为设有一带一个单自由度的移动副及其位移传感器和两个万向铰的备用腿；控制器则为基于现场可编程门阵列逻辑控制器的可重构控制器，而三个驱动腿分别为含有一个移动副及其位移传感器、一个转动副和一个球铰链或分别为含一个移动副及其位移传感器、两个万向铰的驱动腿；备用腿两端均通过万向铰分别与动平台及固定平台连接、其上的位移传感器通过信号线与控制器连接，各驱动腿则均通过球铰链及转动副分别与动平台及固定平台连接或均通过万向铰分别与动平台及固定平台连接、各驱动腿上的位移传感器均通过信号线与控制器连接。

2.按权利要求1所述具有容错纠错功能的动感游戏机平台，其特征在于所述备用腿和各驱动腿均采用带缸体及活塞杆的液压式备用腿和驱动腿，各备用腿和驱动腿上的缸体均通过设于其上的一对压力油进出管口与液压系统连接；备用腿通过缸体座及活塞杆上的万向铰分别与固定平台及动平台连接，各驱动腿则通过活塞杆上的球铰链及缸体座上的滑套分别与动平台及固定平台连接或均通过万向铰分别与动平台及固定平台连接；而设于该液压式备用腿及驱动腿上的位移传感器的两端分别与缸体及活塞杆连接。

3.按权利要求1所述具有容错纠错功能的动感游戏机平台，其特征在于当各驱动腿采用球铰与动平台连接时，动平台上的球铰固定平面为与动平台基础平面呈15°-20°的斜面。

4.按权利要求1所述具有容错纠错功能的动感游戏机平台，其特征在于所述控制器则为包括闪储器，随机存取存储器及与之连接的含中心控制单元、用于与PC机连接的通讯单元、用于轨迹规划的轨迹规划单元、用作PID控制的PID控制单元、用于处理反馈信号的计数单元、用于将反馈参数与输入闪储器中对应的运行参数进行比较的故障检测与隔离单元、将该故障检测值进行隔离处理的缓冲单元，以及用于计算故障传感器应测值的数据重构单元在内的现场可编程门阵列逻辑控制器在内的、基于现场可编程门阵列逻辑控制器的可重构控制器。

5.按权利要求1所述具有容错纠错功能的动感游戏机平台的容错纠错方法，包括：

A.状态监测：首先根据动感游戏运动平台的运动要求，通过轨迹规划，将其各条驱动腿长度、速度以和驱动力随时间变化的运行参数输入控制系统的闪储器内，作为驱动腿长度、速度和驱动力的基础参数，该参数值同时经逻辑控制器中的轨迹规划单元处理后将结果送入PID控制单元用于对各驱动腿的液压伺服阀进行控制；三条驱动腿传感器及备用腿传感器的在线检测值一路经缓冲单元输入PID控制单元对液压伺服阀进行PID控制，另一路在中心控制单元的控制下作为检测值输入随机存取存储器、以对动感游戏运动平台的运行状况进行在线控制和监测，在运动过程中同时对各条驱动腿的驱动力进行监测；

B.故障诊断：在运动过程中如果某一驱动腿的驱动力实际检测值与其期望值之间的偏差超出了设定范围，则表明有一条驱动腿上的驱动器出现了故障，则转C1进行驱动腿故障的容错纠错；由三条驱动腿传感器检测值根据空间并联机构的约束关系可以计算出中间备用腿传感器应测值，并将此备用腿传感器的应测值与备用腿传感器的实际检测值比较，如果两者之间的偏差值超出了设定范围，则表明三条驱动腿中有一条驱动腿上的传感器出现了故障，故障检测与隔离系统将驱动腿传感器此时的基础参数与驱动腿传感器的实际输出值进行对比，如果某一驱动腿两者之间的偏差值超出了设定范围，则判定该驱动腿传感器为故障传感器，然后转C2进行传感器故障的容错纠错处理；

C1.驱动腿故障的容错纠错：将故障驱动腿转化为一条从动腿，同时将中间备用腿转化为驱动腿，运动平台的机构类型由初始的3-RPS演化为1UPU+2RPS，动感游戏平台仍然可以实现预定的运动要求，从而实现对故障驱动腿的容错和纠错；

C2.传感器故障的容错纠错：当由B步骤确定出故障传感器后，即由另外两条驱动腿传感器的检测值和中间备用腿传感器的检测值通过可重构运动控制器中的数据重构单元，计算出故障传感器的应测值，并在检测与隔离单元的控制下通过缓冲器将故障检测值丢弃，以该应测值替换，从而实现对故障传感器的容错和纠错。