Тренажер транспортного средства

 

Изобретение относится к тренажерам транспортных средств и обеспечивает повьмение эффективности обучения . Тренажер транспортного средства содержит рабочие места обучаемого и обучающего со связанными между собой органами управления и датчиками их положения , выход датчика положения органа управления обучаемого подключен к входу блока моделирования динамики движения, сумматоры, выходы которых связаны с входами соответствующего блока исполнительных механизмов, при этом рабочие места обучаемого и обучающего расположены на платформах, снабженных приводами их перемещения, имитаторы визуальной обстановки, шума и вибрации. Тренажер содержит также блок управления приводом перемещения платформы, на которой расположено рабочее место обучаемого и задатчик режима работы. Тренажер позволяет обучающему активно вмешиваться в процесс управления имитируемым транспортным средством, т.е. обучающий имеет возможность перехватить инициативу в управлении, переведя обучаемого в режим слежения за управлением . Кроме того, в предлагаемом устройстве обучающий может дозировать свои физические и психологические нагрузки за счет; остановки либо ввода в движение своей платформы (блок управления и блок управляемых регуляторов уровня сигнала) и перехвата, либо возврата инициативы в управлении обучаемому переключатель режима работы органа управления обучающего).;3 з.п, ф-лы, 3 ил. (Л li ф 4 СХ) О) со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д11 4 G 09 В 9/04

L.

" @С.1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3859475/31 11 (22) 03.01.85 (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института металлофизики АН УССР (72) В.Б. Кривоносов, В.С. Минченко, В.Е. Погорелов, Ю.Н. Спичек и

В.И. Филиппов (53) 629.113.014.9(088.8) (56) Патент ЧССР 11 148095, т(л. G 09 В 9/08, 1978. (54) ТРЕНАЖЕР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к тренажерам транспортных средств и обеспечивает повьппение эффективности обучения. Тренажер транспортного средства содержит рабочие места обучаемого и обучающего со связанными между собой органами управления и датчиками их положения, выход датчика положения органа управления обучаемого подключен к входу блока моделирования динамики движения, сумматоры, выкоды которых связаны с входами соответствующего блока исполнительных механизмов, при

„„SU„„1444863 А 1 этом рабочие места обучаемого и обу- чающего расположены на платформах, снабженных приводами их перемещения, имитаторы визуальной обстановки, шума и вибрации. Тренажер содержит также блок управления приводом перемещения платформы, на которой расположено рабочее место обучаемого и эадатчик режима работы. Тренажер поз" воляет обучающему активно вмешиваться в процесс управления имитируемым транспортным средством, т.е. обучающий имеет возможность перехватить инициативу в управлении, переведя обучаемого в режим слежения за управлением. Кроме того, в предлагаемом устройстве обучающий может дозировать свои физические и психологические нагруэки за счет остановки либо ввода в движение своей платформы (блок управ- ( ления и блок управляемых регуляторов уровня сигнала) и перехвата, либо возврата инициативы в управлении обучаемому переключатель режима работы р органа управления обучающего).;3 э.н. р флы 3 ил

4ь

1444863

Изобретение относится к тренажерм транспортных средств и может быть использовано в составе технических средств обучения и тренировки води5 телей.

Целью изобретения является повышение эффективности обучения.

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема предлагаемого тренаже- Ig ра; на фиг. 2 — электрическая принципиальная схема блока управления приводами и задатчика режима работы; на фиг. 3 — электрическая принципиальная схема переключателя режима рабоTbI органов управления.

Тренажер транспортного средства содержит рабочее место 1 обучаемого и рабочее место 2 обучающего с органами 3 и 4 управления и датчиками

5-7 их положения. Выходы датчиков

5 и 6 связаны с одним из входов блока 8 моделирования динамики движения, выходы которого подключены соответственно к одному из входов 25 переключателя 9 режима работы, к входам блока 10 управления приводами

I1-l3 перемещения платформы 14, на которой расположено рабочее место

2 обучающего, к входам приводов 15- 30

17 перемещения платформы 18, на которой расположено рабочее место 1 обучающегося, и к входам имитаторов

19 и 20 визуальной обстановки и имитаторов 21 и 22 шума и входам имитаторов 23 и 24 вибрации.

Устройство содержит сумматоры 25 и 26, одни входы которых соединены с выходами переключателя 9 режима ра боты, а выходы через усилители 27 и .28 — с исполнительными механизмами

29 и 30, связанными с датчиками 31 и 32 усилий органов 3 и 4 управления, Тренажер содержит задатчик ЗЗ режима работы и переключатели 34 и 35.

Переключатель 9 режима работы выполнен на коммутаторах 36-40, коммутаторы содержат обмотку 41 с контактами 41.1 и 41.2,, обмотку, 42 с контактами 42.1 и 42.2, обмотку 43 с контактами 43.1 и 43.2, обмотку 44 с

50 контактами 44.1 и 44.2 и обмотку 45 с контактами 45.1 и 45,2, все обмотки подключены к выходу компаратора

46, входы которого соединены с выходами источника 47 опорного напряжения и выпрямителя 48, который связан входом через переключатель 49 с одним из входов переключателя 9.

Блок 10 управления содержит оптроны 50-52 и резистор 53, а задатчик

33 — усилитель 54, конденсатор 55, диод 56, резистор 5? и потенциометр

58, который через переключатель 59 соединен с источником опорного напряжения.

Предлагаемое устройство позволяет реализовать следующие основные режимы управления процессом обучения.

Режим, при котором обучающий осуществляет контроль за процессом обучения. Он может отслеживать действия обучаемого, управляющего имити" руемым транспортным средством по положению органа 4 управления, а также может поправить ошибочные действия обучаемого, используя для этих целей орган 4 управления. Отработка этого режима осуществляется при установке переключателей 34, 35 и 49 в положение "Выключено", а переключателя 59 — в положение, обозначенное на фиг. 2 "+U0„". При этом динамик имитатора 22,шума и привод имитатора 24 вибрации отключены и обучающий (в отличие от обучаемого) не получает информации по этим каналам. На вход интегратора 54 задатчика 33 через входной резистор 57, потенциометр 58 и переключатель 59 подается опорное напряжение.

Напряжение на выходе усилителя

54 и задатчика 33 близко к нулю. Это напряжение поступает на вход блока .10 управления через -резистор 53, на светодиоды реэисторных onтронов 5052. Светодиоды не светятся, и фотосопротивления оптронов 50-52 находятся в непроводящем состоянии. В итоге сигналы управления с блока 8 моделивания динамики движения не поступают на входы приводов II-!3, и платформа

14 обучающего неподвижна т.е. обучающий не получает информацию по акцелерационному каналу.

Установка переключателя 49 в положение "Выключено" .следующим образом соединяет органы 3 и 4 управления через коммутаторы 36 и 40. Сигнал, соответствующий положению органа 3 управления, через датчик 5 положения поступает на вход блока 8 моделирования, а с его выхода поступает на переключатель 9, на который поступают также сигналы с выходов датчиков 6 и 7 положений органов управления сигналы с одних выходов переключателя 9

1444863

45

55 поступают на входы сумматора 26, и через усилитель 28 поступают на вход исполнительного механизма 30, нагружающего и устанавливающего положения органа 4 управления обучающего. Таким образом, орган 4 управления обучающего отслеживает положение органа 3

f управления обучаемого, а обучающий в свою очередь имеет возможность внесения поправки по усилию через сумматор 25 на орган 3 упррвления обучаемого, Тренажер обеспечивает возможность активного вмеша:гельства в процессе управления имитируемым транспортным средством с приоритетом по от ношению к обучаемому за счет органа 4 управления и переключателя режима работы управления обучающего.

Отработка этого режима осуществля— ется при установке переключателей 34, 35 и 49 в положение "Включено", а переключателя 59 — в положение, обозначенное на фиг. 2" Uon ". На вход интегратора 54 эадатчика 33 через резистор 57, потенциометр 58 и переключатель 59 подается отрицательное опорное напряжение. Напряжение на выходе интегратора 54 плавно нарастает (скорость нарастания напряжения и его величина зависят от величины опорного напряжения, задаваемой резистором 57, потенциометром 58 и параметрами конденсатора 55 и диода 56) ° Поступая описанным образом на входы диодов резисторных оптронов 50-52, это напряжение плавно увеличивает их свечение, что приводит к плавному уменьшению значений сопротивлений фо1орезисторов оптронов 50-52 почти до нуля. В итоге сигналы управления блока 8 поступают на входы приводов 11-13, и платформа 14 обучающего с плавным нарастанием амплитуды начинает перемещаться синхронно с платформой 18 обучаемого.

Установка переключателя 49 в положение "Включено" при приложении обучающим определенного усилия к органу

4 управления следующим образом изменяет режим работы органов управления.

Сигнал, соответствующий усилию обучающего, от датчика 32 усилия через переключатель 49 и выпрямительный мост 48 поступает на первый вход компаратора 46. При достижении этим сигналом уровня, задаваемого на второй вход компаратора 46 задатчиком 47, компаратор 46 срабатывает, и на его выходе появляется сигнал, поступающий на управляющие входы коммутаторов 36-40, что приводит к изменению состояния их нормально разомкнутых и нормально замкнутых контактов на противоположное. При этом выходы датчиков 31 и 32 усилий отсоединяются от входов сумматора 25, и на его входы подаются сигналы от датчиков 6 и 7 положения органов управления через контакты 42.2 и 41.2 коммутаторов

37 и 36 соответственно. Сигнал от дачика 32 усилий через контакты 43.2 и 44.2 коммутаторов 38 и 39 поступает на вход сумматора 26, где суммируется с сигналом, поступающим с выхода блока 8 через контакт 45.2 коммутатора 40; В результате положение органа 3 управления обучаемого зависит только от сигнала, соответствующего перемещению органа управления обучающего, поступающего на сумматор

25 описанным образом, т,е. обучающий обладает приоритетом в управлении по отношению к обучаемому.

Перед отработкой очередной учебной задачи обучающий вводит в блок 8 мо10: делирования параметры внешних усло-; вий (скорость и направление ветра, температуру наружного воздуха, загрузку, количество топлива и т.д.) и при помощи переключателей 24, 35, 59 и 49 выбирает необходимый по его мнению режим (алгоритм) управления процессом обучения.

В соответствии с полученным задакием обучаемый, используя органы 3

40 управления, выбирает параметры движения имитируемого транспортного средства, которые вводят в блок 8 моделирования с пульта управления. Но введенным параметрам внешних условий и текущим параметрам управления имитируемым транспортным средством блок

8 вырабатывает параметры движения транспортного средства в заданной обстайовке и выдает управляющие сигналы в различные устройства тренажера, в том числе на приводы 15-17 платформы 18.

Очевидно, что любое изменение обучаемым параметров движения находит свое отражение в характере перемещений приводов 15-17, B изменении режима работы имитаторов 20-24.

Если обучающий хочет исправить ошибочные действия обучаемого в

1444863 процессе управления, он начинает воздействовать на орган 4 управления, что вызывает, как следствие, изменение положения штока исполнительного механизма 29, которое отличается от положения, заданного усилием обучаемого, что вызывает движение органа 3 управления обучаемого до выравнивания этих усилий. 10

Фо рмула изобретения

l. Тренажер траспортного средства, содержащий рабочие места обучаемого и обучающего со связанными между собой органами управления и датчиками их положения, выход датчика положения органа управления обучаемого подключен к входу блока моделирования динамики движения,сумматоры, выходы которых связаны,с входами соответствующего блока исполнительных механизмов, при этом рабочее место обучаемого расположено на платформе, снабженной приво- 25 дом ее перемещения, имитаторы визуальной обстановки шума и.вибрации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обучения, он снабжен переключателем режима работы, дополнительной платформой, приводом ее перемещения, блоком управления этим приводом и соединенным с одним из его входов задатчиком режима работы, а рабочее место обучающего расположено на дополнительной платформе, причем дру" гие входы блока управления приводом перемещения дополнительной платформы соединены с первым Вторым треть 40 им выходами блока моделирования динамики движения, связанными с входами привода перемещения основной платформы, а четвертый, пятый и шестой вьмоды блока моделирования динамики 4 движения соединены с входами имитаторов визуальной обстановки, шума и вибрации, а седьмой - с первым входом переключателя режима работы, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены с выходами соот50 ветствующих датчиков органов управления, а первый, второй, третий, четвертый и пятый — с входами соответствующих сумматоров °

2. Тренажер по п. 1, о т л и ч а- 55 ю шийся тем, что переключатель режима работы содержит коммутаторы, первые вьводы которьм соединены с выходом компаратора., один вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а другой через выпрямитель и выключатель связан с пятым входом переключателя режимов, с которым связаны второй и третий выводы первого коммутатора, четвертый и пятый выводы которого соединены соответственно с третьим выходом переключателя режимов и вторым вьводом второго коммутатора, третий и четвертый выводы которого являются четвертым выходом переключателя режимов, а пятый является третьим входом переключателя режимов, связанным с вторым вьводом третьего коммутатора, третий и четвертый выводы которого являются вторым выходом переключателя режимов, а пятый — первым входом переключателя, связанным с вторым выводом четвертого коммутатора, третий и четвертый вьводы которого являются пятым выходом переключателя, а пятый вывод связан с вторым входом переключателя режимов, связанным с вторым выводом пятого коммутатора, третий и четвертый вьводы которого яв. ляются первым выходом переключателя, а пятый вывод связан с четвертым входом переключателя режимов.

3. Тренажер по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что задатчик режима работы содержит переключатель, первый и второй вьводы которого соединены с источником опорного напряжения, а третий через потенциометр и первый резистор - с входом интегратора, выполненного с ограничением, выход которого является выходом задатчика режима.

4. Тренажер по п. 1, о т л и ч а+ ю шийся тем, что, блок управления приводом дополнительной платформы содержит три оптрона и второй резистор, один вывод которого соединен с одним из входов блока управления, а другой — со светоизлучающим диодом первс:го оптрона, соединенного последовательно со светоизлучающими диодами второго и третьего оптронов, при этом второй вывод третьего светоиэлучающего диода ааэемлен, резисторные входы onтронов являются другим входом блока управления, а реэисторные выходы - выходами блока управления.

14448 бЗ

1444863

Составитель Л. Резникова

Редактор Т. Парфенова Техред М.Ходанич Корректор С. Черни с

Заказ 6510/53 Тираж 459 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4