基于視覺體感雙平衡的防暈動系統(tǒng)

　　摘要：本項(xiàng)目深入分析了日常生活中暈車暈船等暈動病的發(fā)病原因，開創(chuàng)性地從體感和視覺兩個(gè)方面對暈動病進(jìn)行預(yù)防和緩解。以Intel Galileo和BayTrail平臺為核心，同時(shí)控制三自由度平臺的平衡和穩(wěn)定攝像頭采集的圖像，實(shí)現(xiàn)了體感和視覺的雙平衡，從而屏蔽了外界傾斜和晃動對乘客的影響，更為乘客帶來了娛樂舒適、豐富多彩的旅行體驗(yàn)。

　　創(chuàng)意來源

　　每次乘坐公交車出行，身邊的同學(xué)總是被司機(jī)的各種轉(zhuǎn)彎、剎車和加速搞得頭暈?zāi)垦！?/p>

　　我們查閱了大量資料，了解到生活中俗稱的暈車、暈船等現(xiàn)象，醫(yī)學(xué)上稱之為暈動病，為一種平衡失調(diào)的疾病。當(dāng)人眼所見到的運(yùn)動與身體前庭系統(tǒng)所感覺到的運(yùn)動不相符時(shí)，人就會有昏厥、惡心、食欲減退等癥狀出現(xiàn)。嘔吐反應(yīng)是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的嘔吐中心與內(nèi)耳前庭系統(tǒng)對抗引起的生理反應(yīng)。和一般的病癥不同，暈動病導(dǎo)致的惡心并不會在嘔吐后得到緩解。

　　許多治療惡心和嘔吐的藥物在某些情況下很奏效，但是卻無法根治暈動病，而且效果不佳且存在副作用。

　　在我們乘坐地鐵和輕軌轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，我們可以觀察到外面的景象發(fā)生了傾斜，而人體沒有產(chǎn)生離心力帶來的晃動感。我們思考如果能夠?qū)④壍澜煌ǖ倪@種方案運(yùn)用到其他交通工具中去，這將給身邊那些暈車暈船的人帶來巨大的福音。

　　然而，軌道交通依賴于其固定的線路和預(yù)定的速度計(jì)算出其在每個(gè)點(diǎn)精確的傾角，在其他交通工具上，速度和傾角都是實(shí)時(shí)變化的，因此需要有傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)平衡。同時(shí)，我們還需要配合自穩(wěn)平臺呈現(xiàn)出穩(wěn)定的圖像到頭戴顯示設(shè)備。

　　關(guān)鍵技術(shù)

　　1. 三自由度機(jī)械結(jié)構(gòu)

　　為了實(shí)現(xiàn)平臺穩(wěn)定，我們使用了三自由度機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)體感平衡。因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)為多支桿并行支撐，所以穩(wěn)定性很高，另外三自由度的控制度很高，因此很適合用作我們的穩(wěn)定平臺。