[发明专利]一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法

权利要求书

1.一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设置座椅前后运动、上下高度、靠背角度路径点；

步骤2：设置座椅姿态运动初始时间间隔序列；

步骤3：基于MATLAB三自由度座椅模型的运动路径总能耗计算；

步骤4：基于粒子群算法求解最优节能路径运动时间间隔；

步骤5：得到优化后的座椅前后运动位移—时间曲线、上下高度位移—时间曲线、靠背角度倾角—时间曲线。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

座椅从初始前后位置x₀运动到目标前后位置x₉的过程中，将座椅水平位移x₉-x₀平均分为9段，每段的端点设置为路径点，总共设置10个座椅前后姿态运动路径点。各前后位置路径点可表示为：

座椅从初始高度h₀运动到目标高度h₉的过程中，将座椅垂直位移h₉-h₀平均分为9段，每段的端点设置为路径点，总共设置10个座椅上下姿态运动路径点；各高度路径点可表示为：

座椅从初始靠背倾角θ₀运动到目标靠背倾角θ₉的过程中，将座椅靠背倾角变化量θ₉-θ₀平均分为9段，每段的端点设置为路径点，总共设置10个座椅靠背姿态运动路径点，各靠背倾角路径点可表示为：

3.根据权利要求1所述的一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

座椅从初始时刻T₀＝0运动到终止时刻T₉的过程中，总时间间隔为t_m，三个座椅姿态自由度协同运动，定义经过三个姿态自由度的第i(i＝0,1,2,…,9)个路径点的时刻为T_i，从第i-1个路径点运动到第i个路径点经历的时间间隔为Δt_i(i＝1,2,…,9)，t_m与Δt_i的表达式为：

Δt_i＝T_i-T_i-1(i＝1,2,…,9)

根据初始姿态与目标姿态确定期望的总时间间隔t_m与初始时间间隔序列t₀＝[Δt₁，Δt₂，…，Δt₉]；

4.根据权利要求1所述的一种汽车电动座椅姿态协同运动路径规划方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

在MATLAB/Simulink软件中建立三自由度座椅模型并输入座椅坐垫、靠背的质量、惯性参数、质心位置等参数；基于该座椅模型，根据设置的座椅前后位置路径点x_i(i＝0,1,2,…,9)、座椅高度路径点h_i(i＝0,1,2,…,9)、座椅靠背倾角路径点θ_i(i＝0,1,2,…,9)以及初始时间间隔序列t₀＝[Δt₁，Δt₂，…，Δt₉]，计算座椅从当前姿态以三自由度同时运动至目标姿态过程中的能耗E；