[發明專利]一種大型游樂設施體驗效果的復現模擬方法

有效

• 申請號: 201910967138.1
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110688770B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 張永;劉輝;孔凡新
• 申請（專利權）人: 華強方特（深圳）科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;付久春

1.一種大型游樂設施體驗效果的復現模擬方法，其特征在于，包括：

步驟1，利用多體運動仿真軟件分別建立大型游樂設施和復現該大型游樂設施體驗效果的模擬體驗平臺的仿真模型，并通過建立仿真模型的運動模擬分別得出所述大型游樂設施和所述模擬體驗平臺的空間機構運動鏈的實時快速正解和反解；

步驟2，通過所述大型游樂設施對應的仿真模型獲取所述大型游樂設施的乘客空間六自由度位姿數據；

步驟3，利用所述乘客空間六自由度位姿數據作為目標軌跡曲線，結合所述模擬體驗平臺的空間機構運動鏈的實時快速正解和反解逆向設計出用于復現所述大型游樂設施體驗效果的實體模擬體驗平臺；

步驟4，利用所述乘客空間六自由度位姿數據調試與所述實體模擬體驗平臺配套的虛擬視聽影片，使所述虛擬視聽影片與所述乘客空間六自由度位姿數據同步；

步驟5，利用所述實體模擬體驗平臺通過該實體模擬體驗平臺自身機械動作配合同步的虛擬視聽影片以虛實結合方式共同完成復現模擬乘坐實體的大型游樂設施的體驗效果。

2.根據權利要求1所述的大型游樂設施體驗效果的復現模擬方法，其特征在于，所述方法的步驟2中，通過所述大型游樂設施對應的仿真模型獲取所述大型游樂設施的乘客空間六自由度位姿數據包括：

步驟21，在多體運動仿真軟件中搭建大型游樂設施的仿真模型并進行運動模擬；

步驟22，利用所述多體運動仿真軟件的物理量跟蹤輸出功能，在所述大型游樂設施的仿真模型的乘客位置放置位置互不重合且不共線的三個標記點，通過所述三個標記點進行大型游樂設施的乘客位姿定位；

步驟23，通過輸出所述三個標記點相對于大地全局坐標系三方向的平動位移數據，進行乘客空間六坐標位姿的定向和定位，該三方向的平動位移數據作為提取的大型游樂設施的乘客空間六自由度位姿數據。

3.根據權利要求2所述的大型游樂設施體驗效果的復現模擬方法，其特征在于，所述方法中，在多體運動仿真軟件中搭建的大型游樂設施為：過山車、大擺錘中的任一種；

所述多體運動仿真軟件采用多體動力學軟件。

4.根據權利要求2或3所述的大型游樂設施體驗效果的復現模擬方法，其特征在于，所述方法中，在所述大型游樂設施的仿真模型的乘客位置放置位置互不重合且不共線的三個標記點為：

在乘客剛體中心點處放置一中心標記點D0，其余兩標記點D1、D2和中心標記點D0連線應分別能定位頭部和手部方向。

5.根據權利要求2或3所述的大型游樂設施體驗效果的復現模擬方法，其特征在于，所述方法的步驟23中，通過輸出所述三個標記點相對于大地全局坐標系三方向的平動位移數據為：三個標記點的位移輸出坐標系取為大地全局坐標系，所述三個標記點分別輸出相對于大地全局坐標系的三方向平動位移的九組時序數據，所述該九組數據作為提取的大型游樂設施的乘客空間六自由度位姿數據。

6.根據權利要求1至3任一項所述的大型游樂設施體驗效果的復現模擬方法，其特征在于，所述方法的步驟3中，利用所述乘客空間六自由度位姿數據作為目標軌跡曲線，逆向詳細設計出用于復現所述大型游樂設施體驗效果的模擬體驗平臺包括：

步驟31，在多體運動仿真軟件中先建立模擬體驗平臺的仿真模型；

步驟32，在所述模擬體驗平臺的仿真模型的末端乘客處放置位姿提取時對應的標記點，用大型游樂設施位姿標記點所測位置歷程數據或成比例縮小數據，對該標記點進行逆向位移復現拖動；

步驟33，在末端乘客逆向拖動位姿對應比例位移后，通過數值解算出所述模擬體驗平臺的機構鏈各關節對應的運動指標數據和輸出位移時間歷程曲線數據；

步驟34，提取所述步驟33的位移、速度經加速度極值來進行初步的所述模擬體驗平臺的關節的動力裝置選型和部件結構剛度和強度設計；

步驟35，所述模擬體驗平臺初步結構設計完成后，再使用所述步驟33中的各關節的輸出位移時間歷程曲線數據進行正向動力驅動，檢驗乘客動作是否正確復現，并修正關節動力選型和零部件結構設計，直至乘客動作正確復現；

步驟36，重復步驟34和35直至設計得出最優設計結構，然后再根據該最優設計結構，制作出最終的實體模擬體驗平臺。