【摘 要】
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随着虚拟现实技术在文化娱乐产业中的广泛应用,传统的文娱形式发生了翻天覆地的变化,比较常见的应用场景有动感影院、VR（Virtual Reality）游戏、虚拟展厅等形式,这其中能够模拟空间变换和场景特效的关键设备之一就是动感座椅。本文针对动感座椅系统的基本组成与工作原理进行了详细的分析,明确了座椅控制器在动感座椅控制系统中需要实现的基本功能,在此基础上提出了一种基于ARM处理器的多轴动感座椅运动控
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随着虚拟现实技术在文化娱乐产业中的广泛应用,传统的文娱形式发生了翻天覆地的变化,比较常见的应用场景有动感影院、VR（Virtual Reality）游戏、虚拟展厅等形式,这其中能够模拟空间变换和场景特效的关键设备之一就是动感座椅。本文针对动感座椅系统的基本组成与工作原理进行了详细的分析,明确了座椅控制器在动感座椅控制系统中需要实现的基本功能,在此基础上提出了一种基于ARM处理器的多轴动感座椅运动控制器设计方案。在动感座椅控制系统中,座椅控制器与上位机通过UDP（User Datagram Protocol）协议进行控制指令的传输,针对网络传输中的随机时延、指令丢失等问题会对动感座椅运动控制的连续性、准确性产生影响,本文将排队/缓存策略引入座椅控制器的设计中,并且通过多项式拟合的方法进行丢失指令的预测,能够实现在不影响系统原有通信性能的前提下,有效地缓解网络传输问题对于动感座椅控制系统的不利影响。为了便于移植lw IP（lightweight IP）协议实现座椅控制器的UDP指令传输,并且保证嵌入式控制器多任务的实时性,本文采用基于实时操作系统μC/OS-II的软件设计与实现方案,将座椅控制器软件结构划分为系统初始化层、基本功能模块层、主控逻辑层,并详细阐述上位机通信、子动作插补、伺服控制等功能模块的设计实现过程。最后,搭建了动感座椅控制系统的物理实验平台,利用开发的上位机测试软件对座椅控制器的基本功能进行测试验证。实验结果表明本文设计实现的多轴动感座椅运动控制器能够稳定可靠地运行,达到了课题的预期要求,具有十分广阔的应用前景。
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