1. 研究目的与意义
虚拟驾驶是利用高科技手段，让体验者在虚拟的驾驶环境中，能够拥有接近真实的视、听、感体验。头盔显示器助力与跟踪系统是其中一个重要的部分，头盔显示器助力与跟踪系统的执行机构是一种6-DOF的Stewart平台。该装置能减轻驾驶员的运动负荷、增强仿真环境的沉浸感，而头盔显示器助力与跟踪系统执行机构的动力学特性是否能满足驾驶员头部运动的要求，将会直接影响到整个系统的使用效果。所以需要对该机构进行动力学分析
2. 国内外研究现状分析
研究状况并联机构近年来受到国内外的重视，在运动模拟器、工业机器人、并联机床等方面有着广泛的运用。并联机构最早出现于二十世纪30年代，随后在1931年，Gwinnett提出了一种基于球面的并联机器人结构的娱乐装置。1940年，Pollard在其专利中提出了一种用于汽车喷漆的空间并联结构。1962年，Gough和Whitehall设计了一种基于并联机构的6-DOF汽车轮胎试验装置。1965年，Stewart在他的论文中提出一种用于飞行模拟训练的6-DOF平台，即为我们通常所说的Stewart平台。1978年，Hunt首次提出把6-DOF并联机构应用于工业机器人中。1986年，Fichter研制了以Stewart平台机构为主的应用电机驱动的线性手臂。1994年，GiddingsLewis公司和Ingersoll公司首次展出VARIAX和Hexapod虚拟轴机床，自此以后，并联机构在机床领域开始发展。2006年，芬兰坦佩雷理工大学研制出世界上第一台水压驱动的6-DOF运动模拟器。在国内，并联机构起步较晚，但是发展的相当迅速，并且有自己的创新。黄真和王洪波比较早的利用影响系数法对6-DOF并联机器人进行受力分析，建立了并联机器人动力学模型[1]。高峰等人提出一种6-DOF并联机器人，并将其用作虚拟轴机床[2]。熊有伦，陈滨研究了基于Stewart平台机构的六维力传感器。杨建新等应用模块化计算方法研究了空间并联机构的运动学与动力学逆解，其中动力学逆解建模采用了Newton-Euler法并引入Lagrange乘子的方法，提高了计算效率[3]。1997年，清华大学和天津大学联合研制出大型镗床类并联样机VAMIT1Y，是我国第一台并联机床。1998年，东北大学研制出五轴联动三杆并联机床DSX5-70。1999年天津大学与天津第一机床厂联合研制了一台3-DOF并联机床样机。1 数学法（1）Newton-Euler法曲展龙运用Newton-Euler 法建立了单刚体动力学模型[4]；唐国明运用Newton-Euler法得出并联机构的运动学正解[5]；孔令富等采用Newton-Euler法分别建立了6-ups和6-pus机构的动力学方程考虑了所有构件的重力和惯性力，并给出了机构的逆动力学分析[6]；郭祖华等以6-pus并联机构的支链为研究对象，运用D-H方法建立了各构件的坐标系，用Newton-Euler 法推导了包含所有构件重力和惯性力的动力学模型[7]；B Dasgupta用Newton-Euler法给出了Stewart平台机构的动力学模型[8]；Do和Yang通过Newton-Euler法，在假定关节无摩擦，各支杆为不对称的细杆条件下，完成了Stewart机器人的逆动力学分析。（2）Lagrange法牛雪梅等采用Lagrange法建立了基于工作空间的动力学模型，对动力学进行分析,实现机构高精度实时控制[9]；杨尹采用Lagrange法进行运动学仿真分析。（3）虚功法陈晓永基于虚功原理推导了2ups-rpu并联机构的动力学模型；吕帮俊等应用虚功原理得到静平衡方程，最终建立了机构无预载以及预载下的刚度矩阵模型[10]；Wang提出连杆雅克比矩阵的概念，利用虚功法既可建立不含运动副的约束力的纯微分型系统的动力学方程，又可建立含运动副约束力的代数与微分混合型系统动力学方程。2软件法（1）Adams孙小勇、谢志江等运用Adams软件建立机构的柔性动力学模型，进行并联机构的柔性动力学仿真[11]；刘钊鹏等以Adams对机构的运动规律和受力情况图线形式进行了建模仿真[12]。（2）CATIA王东峰、孟庆华等从运动学角度利用三维建模软件CATIA对机构进行了建模；韵文杰利用CATIA建立两自由度平面并联机构的三位立体模型，进行运动学的正反解分析[13]。（3）MATLAB赵宏超等用MATLAB对支腿轴向力和刚度进行建模优化[14]；李凯、张赤斌采用坐标变换法建立了机构的运动学方程，并用MATLAB对机构的位置正逆解进行求解[15]。#8221;
3. 研究的基本内容与计划
内容：
首先在熟练掌握六自由度并联机构的运动学与动力学理论部分的基础上，运用simmechanics建立该机构的虚拟样机；其次，根据并联机构的实际运行工况，设计其simmechanics仿真环境，进行机构动力学仿真；最后，采用simmechanics的后处理方法，进行机构的动力学分析。
计划：
4. 研究创新点
基于SimMechanics的虚拟样机的动力学分析
