[发明专利]开放式动作模拟系统的控制方法

说明书

本发明涉及一种开放式动作模拟系统的控制方法，特别是有关于动作系统的控制器，利用平台动感演译法则将各种模拟系统的开放式动作指令(motioncommand)经运算处理分析后转换为驱动信号，驱动该动作系统的动作平台(motion platform)，而在模拟器(simulator)的动作系统与模拟系统之间建立起指令整合的控制方法。

传统模拟系统使用的模拟软件，如车辆、船舰或飞行器软件，其模拟系统主要将软件构筑于影像模拟的特定静态系统上，并未与动作平台整合，因此各个动作平台需要特定的模拟系统，或者说模拟系统只能应用于特定的动作平台。该模拟系统与动作平台未能整合的原因之一是该动作平台制造成本及价格昂贵，主要适合应用于体育训练、国防工业或航天太空飞行训练等领域，其制造技术无法转移普及应用于一般产业以获得进一步开发；原因之二是因从未进行过整合以寻求统一的规范标准，而使系统整合者不知如何应用整合的规范标准。

传统使用的模拟装置，如1998年5月19日授予的美国第5752834号专利“六或三自由度的动作/力量模拟训练装置”。图1所示是其具有六或三自由度的动作/力量模拟训练装置的流程方块图，如图中所示，该流程包含三个方块14、15和13，分别用点划线示出。其中方块一14为六自由度的动作/力量模拟训练系统(motion/force simulation system)，方块二15是附加于方块一14的机械装置(mechanical device)，方块三13包括电视游乐器处理单元131(video game processing unit)。操作者11利用操纵杆12操纵该模拟装置，经电视游乐器处理单元131处理后除输出影.音反馈信号(audio and video feedback)给操作者11外，还输出速度、震动、加速度、力量等指令至六自由度的动作/力量模拟训练系统14。该六自由度的动作/力量模拟训练系统14，由其影像转换装置141将速度、震动、加速度、力量等指令转换成影像(conversion mapping)，并输出模拟位移(displacement)及模拟方向(orientation)等信号至反向位移控制器142(reverse displacementcontroller)，该反向位移控制器142输出执行器(actuator)的距离信号(length)至机械装置15。机械装置15向操作者11输出模拟动作及力量的反馈(simulatedmotion and force feedback)信号。

该5752834号美国专利的模拟系统，由于是将软件构筑于影像模拟的特定静态系统上，因此模拟系统的开发者是无法单一地针对其模拟系统修改原模拟软件，或者开发新软件，若要修改原模拟软件或开发新软件，必须一并考虑动作平台的控制，因而造成软件开发的障碍。

本发明的目的是设计一种开放式动作模拟系统的控制方法，鉴于现有技术方案的不足而改进其存在的缺点，通过在模拟系统与动作系统之间建立起指令整合，以解决模拟系统与动作平台的整合问题。

实现本发明目的的技术方案是这样的：一种开放式动作模拟系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

一模拟系统连结于一动作系统；

由该模拟系统输出开放式指令至该动作系统；

该动作系统以一控制器的平台动感演译法则同时对该开放式指令及平台反馈信号进行运算及分析；及

该动作系统输出控制信号至一控制驱动器，再驱动平台。因而在模拟系统及动作系统之间建立整合开放式指令。

所述的平台动感演译法则是一数学模型。

所述的模拟系统的开放式动作指令，经一动作信号转换器转换为动作信号；所述的动作平台的反馈信号经一状态转换器转换为状态信号；所述的动作信号及状态信号同时输入所述平台动感演译法则的数学模型内，执行运算后输出所述的控制信号。

所述的模拟系统及动作系统在逻辑结构上分别包括一表现层、一交易层、一控制层、一链接层及一物理层。

所述的模拟系统及动作系统，其流程是依序执行一模拟系统方块、动作系统的物理层及链接层方块、动作系统的一控制层方块、动作系统的一交易层方块及该动作系统的一表现层方块。