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六自由度運動平臺是一個復雜的系統(tǒng)，旨在模擬受控環(huán)境中的真實運動和加速度。為了模擬向前移動時的加速度，平臺必須能夠獨立控制其沿所有六個自由度的運動：三個平移(波動、升沉、搖擺)和三個旋轉(zhuǎn)(滾動、俯仰、偏航)。
我們之前做過一次研究，以測試如何真實地模擬向前加速度。參與者坐在六自由度Stewart運動平臺上，在投影屏幕 (54 ×40.5 ) 上觀看計算機生成的視覺場景。視覺場景由隨機結(jié)構(gòu)的地平面和天空組成。觀察者被告知眼睛高度始終距地面2m。在 180 次試驗中，參與者均經(jīng)歷了短暫的模擬向前加速(4 秒斜坡，然后是2秒恒定加速)，該加速以平臺運動和視覺場景內(nèi)的運動的形式呈現(xiàn)。加速結(jié)束后，屏幕變暗，6s后平臺歸零。參與者使用操縱桿來指示所經(jīng)歷的向前加速的真實性。他們被明確告知，對他們確信自己根據(jù)視覺刺激而前進的試驗給予高評分，而對他們注意到?jīng)_突的試驗給予低評分。在每次試驗中，在固定間隔內(nèi)隨機選擇所有六個不同參數(shù)的刺激：視覺向前加速度 (0–1.5 m/s^2)、平臺向后傾斜 (0–15 )、平臺的簡短向前平移 (0–0.5 m in 4s)，平移的加速/減速持續(xù)時間之比(0.11-1.5)，以及使用低通濾波噪聲(余弦窗口，0.3-1s)模擬地面粗糙度的上/下噪聲(0-7cm)。對每個受試者進行的多重層次回歸分析表明，只有兩個參數(shù)對評分有明顯影響：較高的平臺間距和較高的視覺加速度會帶來更好的加速前進的印象。平臺和顛簸的簡短前向翻譯增加了一些觀察者的可信度。有趣的是，在耳道和視覺/耳石線索之間的感官沖突中，后者占主導地位，正如貝葉斯模型所預測的那樣，該模型認為視覺更可靠。
模擬加速度的關(guān)鍵是這六個自由度的協(xié)調(diào)控制。例如，當模擬前進時的加速度時，平臺可以結(jié)合縱橫運動和俯仰運動。喘振分量提供向前的線性加速度，俯仰分量使平臺稍微傾斜，以產(chǎn)生被推回座椅的感覺。
總體而言，通過精確的控制算法和運動線索來創(chuàng)建逼真的沉浸式體驗，模擬加速、減速和各種動態(tài)場景，同時保證乘員的安全性和舒適性。
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