[發明專利]一種高沉浸感人機交互設備的遠端無人駕駛車輛操控系統

在審

• 申請號: 202211536205.2
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115840397A
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 陳珊;于傳強;李若亭
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 深圳科潤知識產權代理事務所(普通合伙) 44724
• 代理人: 陳祺

本發明提供一種高沉浸感人機交互設備的遠端無人駕駛車輛操控系統，涉及遠端無人駕駛電控車輛操控器材領域。該一種高沉浸感人機交互設備的遠端無人駕駛車輛操控系統，包括人機交互設備，所述第一客戶機通過5G通信網絡無線連接有信號中轉站，所述第二客戶機通過5G通信網絡無線連接有無人駕駛電控車輛，所述人機交互設備包括動感平臺和控制柜，所述無人駕駛電控車輛內部安裝有車載傳感器、攝像機和執行機構。通過使用半實物駕駛仿真平臺，部分替代實車進行受訓人員培訓，不受實裝、場地、天氣等外界條件的限制，便于組織訓練，且操作簡單、使用安全，受訓人員可以在近似真實的環境中，練技能、練謀略、練協同，錘煉戰斗精神和心理素質。

技術領域

本發明涉及遠端無人駕駛電控車輛操控器材領域，具體為一種高沉浸感人機交互設備的遠端無人駕駛車輛操控系統。

背景技術

遠端無人駕駛電控車輛控制研究的目標，是用人機交互模擬設備的操控代替人完成對遠端無人駕駛電控車輛進行各種靈巧的操作控制任務，這有賴于操控人員和遠端無人駕駛電控車輛之間充分的信息交換，其中的關鍵在于操控人員能夠獲得充分的操作環境的狀態感知信息。

在非結構化的環境中，遠端無人駕駛電控車輛的自主運行存在著一些不足，對于復雜的遠程操控任務，單純的視覺反饋信息是不充分的，往往需要包括視覺、聽覺、操作力覺在內的多種反饋信息，在遠控操作過程中，操控人員操縱機構狀態和遠端無人駕駛電控車輛實際操縱機構狀態的狀態間是有偏差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種高沉浸感人機交互設備的遠端無人駕駛車輛操控系統，通過安全、高沉浸感環境下操縱人員的模擬駕駛操作，能夠實現在復雜地形、實戰條件下，無人駕駛電控車輛的主動、靈活、快速移動，彌補了無人駕駛電控車輛在非結構化的環境中自主運行時存在的不足。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種高沉浸感人機交互設備的遠端無人駕駛車輛操控系統，包括人機交互設備，所述人機交互設備通過5G通信網絡無線連接有第一客戶機，所述第一客戶機通過5G通信網絡無線連接有信號中轉站，所述信號中轉站通過5G通信網絡無線連接有第二客戶機，所述第二客戶機通過5G通信網絡無線連接有無人駕駛電控車輛，所述人機交互設備包括動感平臺和控制柜，所述第一客戶機內部設有人機交互模擬系統軟件、力覺反饋控制及處理模塊和操控人員信息采集處理傳輸模塊，所述第二客戶機內部設有控制器、數據處理器和遠端信息回傳模塊，所述無人駕駛電控車輛內部安裝有車載傳感器、攝像機和執行機構。

優選的，所述動感平臺包括六自由度運動機構和駕駛艙，所述駕駛艙安裝在六自由度運動機構的頂部，所述控制柜安裝在六自由度運動機構的一側。

優選的，所述六自由度運動機構包括下底板，所述下底板上表面通過螺栓安裝有三個下鉸支座連接座，所述下鉸支座連接座的頂部兩側均活動連接有下鉸支座，所述下鉸支座的中部均活動連接有電動缸，所述電動缸的末端均安裝有上鉸支座，所述上鉸支座的中部均活動連接有上鉸支座連接座，所述上鉸支座連接座的頂端均安裝在上平板的底端。

優選的，所述駕駛艙的內部安裝有駕駛操作機構，所述駕駛操作機構包括轉向盤及反力矩控制機構、檔位操縱機構、離合器踏板、加速踏板、制動踏板、手制動機構、儀表盤和座椅。

優選的，所述駕駛艙內部還安裝有視覺顯示器、信號采集控制器、音箱、左右倒車鏡顯示屏、保險杠視鏡顯示屏，其中視覺顯示器安裝在駕駛艙的前擋風玻璃上，信號采集控制器安裝在駕駛操作機構上，音箱安裝在座椅的一側，左右倒車鏡顯示屏安裝在前擋風玻璃的兩側，保險杠視鏡顯示屏安裝在前擋風玻璃的右上方。

優選的，所述控制柜內部設有所述運動控制計算機、伺服驅動器、信號轉換板、電抗器、濾波器、斷路器、接觸器和開關電源，用于對動感平臺進行信號傳輸和控制，所述運動控制計算機內部設有平臺控制單元和視覺顯示單元。