全影匯VR動感平台?的用途

科技 06-30

原標題：全影匯VR動感平台?的用途

在虛擬現實系統中，我們常看到在體驗者的下方，往往有一個能夠運動的平台，這個平台用來模擬體驗者在動態情況下的整體運動感和姿態，往細的方向說，就是可以模擬一定的直線加速度，角加速度，速度，位移和姿態，這樣的平台我們稱之為運動模擬平台，形象稱之為動感平台。

一、動感平台的用途：

我們來看幾種動感平台的圖片：

1）下方這種，我們稱之為簡單自由度的動感座椅，動感座椅也是動感平台的一種，如果這個座椅只能上下升降，那麼就屬於單自由度；如果還有一定的傾斜控制，那麼我們稱之為三自由度動感座椅。

2）我們在一些動感影院可以看到一些類似下方的座椅平台，很多椅子安裝在一個動感平台上，這個也屬於動感平台的一個應用：

3）再大型一些，我們在科研院所經常看到的飛行模擬器，它能夠提供六個自由度的座艙運動體驗，並且還能提供一定的加速度模擬，在本站有介紹飛行模擬器的發展文章，裡面就有飛行模擬器：

4）在地震教育體驗館裡，我們也能看到地震模擬平台，用來模擬地震的感覺，這類平台可能只有三自由度模擬，但是要求平台的承重能力特彆強，大到幾十幾百噸。

二、基本介紹

1）什麼是自由度？

上面我們看到有大大小小的動感平台，有三自由度和六自由度，自由度如何劃分的呢？任何一個沒有受約束的物體，在空間均具有6個獨立的運動。

以如圖所示的長方形為例，它在直角坐標系xyz中可以有3個平移運動和3個轉動。3個平移運動分別是沿x,y,z軸的平移運動,3個轉動分別是繞x,y,z軸的轉動。習慣上把上述6個獨立運動稱做6個自由度。

而三自由度，只是只能模擬上述六個自由度中的三個。

2) 三自由度平台介紹：

上圖就是一個三自由度平台，主要用來模擬升降和平移。

在一些簡單的應用中，三自由度就能滿足要求，比如你在商場見到的

3）六自由度平台：

下圖是一個經典的六自由度運動平台：

六自由度機電運動平台廣泛的應用于飛機、艦船、車輛的運動模擬和人員訓練。六自由度運動平台能在空間六個自由度上做任一自由度的單自由度運動，也能做任意幾個自由度的複合運動。由於採用全數字控制的伺服系統作為平台運動的執行機構，因此，平台運動光滑連續，可產生高頻響的快速運動，亦可實現低速下的平穩運動。這類平台特別適合對不同路況條件下以不同車速運行的車輛進行動態模擬，以及對不同海況下的海上航行進行運動模擬。

六自由度運動平台是由六支油缸，上、下各六隻萬向鉸鏈和上、下兩個平台組成，下平台固定在基礎上，藉助六隻油缸的伸縮運動，完成上平台在空間六個自由度（α，β，γ， X，Y，Z）的運動，從而可以模擬出各種空間運動姿態。

六自由度運動平台涉及到機械、液壓、電氣、控制、計算機、感測器，空間運動數學模型、實時信號傳輸處理等一系列高科技領域，因此六自由度運動平台是液壓和控制領域水平的標誌性象徵。主要包括平台的空間運動機構、空間運動模型、液壓系統、控制系統。

三、應用領域：

1）VR領域

現在VR領域，包括傳統的VR領域，運動平台一直都有應用，最高大上的莫過於前面提到的飛行模擬器了，還有坦克模擬器等一系列需要對運動感進行模擬的地方，都可能用到：

3）動感影院

動感座椅一般分為：獨立式和平台式座椅。他們還有的按自由度來分，3自由度的6自由度的等等。

動感座椅的技術目前分為氣動，液壓和電動三種，目前國內用的最多的是液壓動感座椅，因為液壓動感座椅技術要求比較高，而且價位相對來說比較便宜，可以說算得上是性價比最高的一種動感座椅。氣動動感座椅結構和技術要求都最為簡單，價格也最低，屬於最初級的過度動感座椅，所以現在基本沒有動感影院在使用這種座椅。而電動動感座椅結構和節制軟體都是相對複雜的，價格也是最為昂貴的，所以國內現在用這種電動動感座椅的影院也不是很多。一般的4D動感影院用的都是液壓動感座椅，每套座椅可以乘坐兩位觀眾，組合方便，動感效果好，能夠進行三自由度的升降、俯仰、擺動等運動方式。而現如今，在世博會期間，中國又把航天技術應用到了4D動感座椅上，在觀看航天航空類影片的時候，觀眾身下的座椅時而後仰，時而前傾，讓觀眾過足了癮，都以為自己也是跟著飛機翱翔在天空上。

3）地震消防模擬訓練領域