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六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，旨在模擬受控環(huán)境中的真實(shí)運(yùn)動(dòng)和加速度。為了模擬向前移動(dòng)時(shí)的加速度，平臺(tái)必須能夠獨(dú)立控制其沿所有六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)：三個(gè)平移(波動(dòng)、升沉、搖擺)和三個(gè)旋轉(zhuǎn)(滾動(dòng)、俯仰、偏航)。
我們之前做過(guò)一次研究，以測(cè)試如何真實(shí)地模擬向前加速度。參與者坐在六自由度Stewart運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，在投影屏幕 (54 ×40.5 ) 上觀看計(jì)算機(jī)生成的視覺(jué)場(chǎng)景。視覺(jué)場(chǎng)景由隨機(jī)結(jié)構(gòu)的地平面和天空組成。觀察者被告知眼睛高度始終距地面2m。在 180 次試驗(yàn)中，參與者均經(jīng)歷了短暫的模擬向前加速(4 秒斜坡，然后是2秒恒定加速)，該加速以平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和視覺(jué)場(chǎng)景內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的形式呈現(xiàn)。加速結(jié)束后，屏幕變暗，6s后平臺(tái)歸零。參與者使用操縱桿來(lái)指示所經(jīng)歷的向前加速的真實(shí)性。他們被明確告知，對(duì)他們確信自己根據(jù)視覺(jué)刺激而前進(jìn)的試驗(yàn)給予高評(píng)分，而對(duì)他們注意到?jīng)_突的試驗(yàn)給予低評(píng)分。在每次試驗(yàn)中，在固定間隔內(nèi)隨機(jī)選擇所有六個(gè)不同參數(shù)的刺激：視覺(jué)向前加速度 (0–1.5 m/s^2)、平臺(tái)向后傾斜 (0–15 )、平臺(tái)的簡(jiǎn)短向前平移 (0–0.5 m in 4s)，平移的加速/減速持續(xù)時(shí)間之比(0.11-1.5)，以及使用低通濾波噪聲(余弦窗口，0.3-1s)模擬地面粗糙度的上/下噪聲(0-7cm)。對(duì)每個(gè)受試者進(jìn)行的多重層次回歸分析表明，只有兩個(gè)參數(shù)對(duì)評(píng)分有明顯影響：較高的平臺(tái)間距和較高的視覺(jué)加速度會(huì)帶來(lái)更好的加速前進(jìn)的印象。平臺(tái)和顛簸的簡(jiǎn)短前向翻譯增加了一些觀察者的可信度。有趣的是，在耳道和視覺(jué)/耳石線(xiàn)索之間的感官?zèng)_突中，后者占主導(dǎo)地位，正如貝葉斯模型所預(yù)測(cè)的那樣，該模型認(rèn)為視覺(jué)更可靠。
模擬加速度的關(guān)鍵是這六個(gè)自由度的協(xié)調(diào)控制。例如，當(dāng)模擬前進(jìn)時(shí)的加速度時(shí)，平臺(tái)可以結(jié)合縱橫運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)。喘振分量提供向前的線(xiàn)性加速度，俯仰分量使平臺(tái)稍微傾斜，以產(chǎn)生被推回座椅的感覺(jué)。
總體而言，通過(guò)精確的控制算法和運(yùn)動(dòng)線(xiàn)索來(lái)創(chuàng)建逼真的沉浸式體驗(yàn)，模擬加速、減速和各種動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，同時(shí)保證乘員的安全性和舒適性。
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