МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРЕНАЖЕРНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ВОДИТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ С ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ВИРТУАЛЬНЫХ 3D МОДЕЛЕЙ РЕАЛЬНОЙ МЕСТНОСТИ
Аннотация
Разработка современных тренажерных комплексов для симуляции управления транс- портными средствами является актуальной задачей из-за высокой цены ошибок управле- нии, которая может быть решена при помощи механизмов параллельной структуры. В статье представлены актуальные исследования в области создания модели и реального прототипа тренажерного комплекса для обучения водителей транспортных средств и спецтехники на базе динамической шестистепенной платформы подвижности. Одним из обязательных требований при проектировании платформы является исключение из рабо- чей области особых положений, в которых механизм теряет свою управляемость и могут возникать сбои в работе. В статье представлены результаты исследований влияния осо- бых положений на решение прямой задачи кинематики и геометрию рабочего пространст- ва платформы Гофа-Стюарта (коммерческое название – «Гексапод»). Разработан вирту- альный прототип роботизированной платформы в MSC d m , который позволил выпол- нить имитационное моделирование кинематических и динамических параметров, характе- ризующих эксплуатационные условия под действием рабочих нагрузок. Определены наи- большие результирующие силы, действующие на шарниры при максимальной скорости, которую может развить актуатор. В соответствии с предельной нагрузкой выполнено построение 3D модели тренажерного комплекса при помощи систем автоматизированно- го проектирования. В статье представлены результаты проектирования тренажерного комплекса, изготовлен прототип. Тренажер состоит из верхней платформы и основания, которые соединены поступательными электроприводами. На верхней платформе уста- новлена кабина водителя, которая имеет органы управления повторяющие органы управ- ления автомобилем. Вывод изображения симуляции происходит на установленные мони- торы. Для взаимодействия и погружения водителя в среду симуляции разработан про- граммно-аппаратный комплекс «Маршрут», со следующими функциональными возможно- стями: – автоматизированное формирование цифровой модели рельефа (в том числе об- ластей урбанистической застройки) на основе электронных топографических карт, биб- лиотек трехмерных объектов, результатов лазерного сканирования реальных участков местности, данных от мобильных комплексов с прецизионным навигационным оборудова- нием; – создание новых трехмерных объектов; – настройка поведенческой модели динами- ческих объектов (интеллектуальных агентов), разработанной с использованием принципов многоагентных систем; – создание комплексов упражнений с различными аварийными си- туациями для обучаемых. Экспериментальные исследования прототипа позволили оценить его возможности и характеристики, скорректировать алгоритмы. Результаты исследо- ваний, представленные в статье, будут способствовать созданию прочной инфраструк- туры, содействие обеспечению всеохватной и устойчивой индустриализации.
