運動仿真器

早在20世紀70年代初，美國LINK公司開發出飛行模擬器，支撐其模擬座艙併為其提供動感的是六自由度並聯運動平台。此後，進入80年代特別是90年代以來，並聯運動平台的發展突飛猛進，越來越廣泛地應用於飛行模擬、車輛道路模擬、航空航海設備搖擺模擬、機器人、並聯機牀、空間對接技術以及娛樂設施上。

作為並聯運動平台最主要應用之一的運動模擬器，它的發展水平標誌着一個國家航空、航天、航海、路面運輸及戰車性能等方面的發達程度。我國對運動模擬器和並聯運動平台的研究起步較晚，和美國、德國等發達國家相比尚有較大差距，因此在並聯運動平台的研究方面、尤其是用於運動模擬的並聯運動平台的相關理論研究急待提高。應用於民用設施上的運動模擬器我國主要依賴進口。但對於諸如戰鬥機飛行模擬器、坦克戰車道路模擬器、潛艇模擬器以及航天模擬器等涉及敏感技術和軍事機密的模擬訓練系統，我國必須完全自主開發，迫切需要解決並聯運動平台研發中存在的關鍵技術問題，使所需的運動模擬設備早口國產化。因此，提高並聯運動平台的理論研究水平、製造先進的運動模擬器，對我國的國防建設具有深遠的戰略意義。

我國研究多自由度並聯運動平台起步較晚，直到20世紀90年代，這項技術才受到各方面的重視。我國早期研製的並聯運動平台也主要用於軍事目的。對飛行模擬器的研究我國先後研製成功計算機成像視景系統，六自由度運動系統等一些模擬器的關鍵組成部分。由某航空模擬器公司和某航空學院於1993年研製成功運七-100飛機飛行模擬器，採用了六自由度運動系統等多項先進技術，達到了國外80年代末的國際先進水平，填補了國內民用飛行模擬器的空白。1994年初空軍某仿真技術研究所與飛機某製造公司聯合研製成功運-12飛機飛行模擬器，這也是當時國內自行研製的較為先進的飛行模擬器。此後2000年6月，空軍某仿真技術研究所又成功地研製出Z9直升機飛行模擬器，其中的六自由度運動系統、五通道視景系統等部分技術己接近了國際先進水平，是國內首台多任務直升機飛行模擬器。2002年6月某工業大學流體控制及自動化教研室也自行研製成功了飛行模擬器六自由度運動模擬平台。自1992年以來，我國還陸續引進國際上較為先進的波音-737、747、757、767、777飛機飛行模擬器和空中客車飛行模擬器，都用於民航飛行員的培訓。艦船模擬方面，1992年某工程大學研製成功了六自由度船舶運動模擬器，1994年某大學為青島海軍潛艇學院研製教學訓練用六自由度平台，1998年海軍工程學院研製成功了六自由度潛艇模擬台。空間對接方面,2004年6月，哈爾濱某大學流體控制及自動化教研室承接了航天工業總公司的六自由度空間對接並聯機構研製項目並己取得了突破性進展。 ^[1] 

六自由度運動模擬器是對飛機、艦船、宇航和車載設備等進行動態性能和可靠性研究的模擬試驗裝置，也是相應飛行員、船員及車輛駕駛員進行飛行模擬訓練、艦船航行模擬訓練和車輛駕駛模擬訓練的有力手段。隨着國內外研究的深入，其應用範圍不斷擴大，今天的六自由度運動模擬器在汽車製造領域、航空航天領域、船舶、機器人、工業及民用娛樂領域都有廣闊的應用。

六自由度運動模擬器的設計分析涉及到運動學分析、靜力學與動力學分析，並編制相應的分析程序，進行詳盡的分析計算。結構參數設計是否合理，考慮得是否全面，關係到模擬器各項功能能否實現，各種性能指標能否達到，也關係到控制的難易程度;這就需要優化結構參數，可實現的結構有很多種，要找出目標最優的，目標分強制性和非強制性的，強制性的為約束，非強制性的可做為優化目標。

“六自由度運動模擬器結構參數分析設計”這一課題將對模擬器進行運動學分析、靜力學與動力學分析、性能指標和參數優化、干涉分析計算，以及快速生成模擬器三維動畫實體進行動畫演示。通過這一課題的研究來探討六自由度運動模擬器結構參數分析設計的有效方法，完善結構設計分析，提高設計分析效率。 ^[2]