[发明专利]一种辅助动感平台运动参数调节方法及装置

说明书

本发明涉及一种辅助动感平台运动参数调节方法及装置，一种辅助动感平台运动参数调节装置包括：惯性传感器、通讯模块发送端、传感器固定装置、通讯模块接收端、计算机、模型人和动感平台；通过该装置可以采集感受者前庭处的加速度和角速度，并记录动感平台的运动参数；一种辅助动感平台运动参数调节方法是利用这两种数据作为参变量，建立动感平台运动参数的调节函数模型，指导调试人员调试动感平台的运动参数。本发明采用惯性传感器实时采集的加速度和角速度作为依据，指导调试人员快速、准确地调试动感平台的运动参数。与传统方法相比，本发明避免了人为因素的干扰，降低了动感平台参数调节的难度，提高了调试效率，具有更加真实的沉浸感。

技术领域

本发明涉及一种辅助动感平台运动参数调节方法及装置，涉及虚拟仿真、游戏娱乐领域。

背景技术

随着虚拟现实技术和体感模拟装置的发展和应用，动感平台被广泛应用于汽车驾驶模拟器、飞行模拟器、游戏体感模拟器等众多领域。动感平台的功能就是利用机器人技术模拟真实的运动环境，为操作人员提供视觉、听觉、触觉、动感等逼真的感觉。

由于动感平台的运动受到其结构参数等因素的制约，其所能够提供的位置、速度和加速度都是有限的，为了能够在这些限制条件下完成逼真的动感模拟，动感平台的运动参数的调整需要根据仿真环境调整。

目前传统的调节动感平台运动参数的方法是：调试者依据自己在动感平台仿真环境中感受到的体感逼真程度，根据经验反调试并确认各种洗出算法的参数。这种基于主观评价的体感参数调试方法，与调试者的经验、体力、情绪有关。因此，动感平台的传统调试方法人为因素影响较大，直接影响了产品质量的稳定性和调试工作效率。本发明公开了一种基于传感器的调试方法和装置，利用传感器实际检测到的体验者的运动参数和仿真环境的运动参数，建立洗出算法参数调整模型，指导调试者调试动感平台的运动参数，能够减少调试工作中的人为因素干扰，提高调试效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种辅助动感平台运动参数调节方法及装置，通过采集动感平台仿真环境中体验者的运动参数和仿真环境原始运动数据，并利用这两种数据作为参变量，建立动感平台运动参数的调节函数模型，指导调试人员调试动感平台的运动参数。

本发明提供一种辅助动感平台运动参数调节装置，该装置由惯性传感器(1)、通讯模块发送端(2)、传感器固定装置(3)、计算机(4)、通讯模块接收端(5)、动感平台(6)和模型人(7)组成。惯性传感器(1)通过螺钉固定于传感器固定装置(3)上；传感器固定装置(3)通过绷带固定在模型人(7)的前庭位置上；模型人(7)通过安全带固定在动感平台(6)上；动感平台(6)是六自由度并联模拟平台，并配有座椅；惯性传感器(1)通过串口与通讯模块发送端(2)进行数据通讯；通讯模块接收端(5)通过串口与计算机(4)进行数据通讯；动感平台(6)与计算机(4)通过网络进行数据通讯。

一种辅助动感平台运动参数调节方法包括以下步骤：

S1、准备工作：将模型人(7)通过安全带固定于动感平台(6)座椅上，将惯性传感器(1)通过传感器固定装置(3)固定于模型人(7)头部，并使惯性传感器(1)的坐标系与动感平台(6)的基坐标系重合；体感逼真度评估软件与惯性传感器(1)和动感平台(6)之间建立通讯连接；

S2、数据采集：运行动感平台(6)，利用惯性传感器(1)采集动感平台(6)X轴、Y轴、Z轴三个方向的加速度和角速度数据及动感平台(6)运动指令数据，对每一帧数据添加时间标记并保存；

S3、数据预处理：对两组数据中数据量大的一组数据进行重采样，以数据量小的一组数据的时间标记为标准，对另一组数据进行线性插值得到对应时间标记上的值，确保两组数据按时间标记对齐；

S4、特征提取：对两组数据分别绘制折线图，以折线图的波峰作为特征，提取所有波峰特征，采用最大熵方法确定可以作为波峰的阈值，以波峰的峰值、峰值时间作为特征的属性；