基于視覺(jué)體感雙平衡的防暈動(dòng)系統

　　摘要：本項目深入分析了日常生活中暈車(chē)暈船等暈動(dòng)病的發(fā)病原因，開(kāi)創(chuàng )性地從體感和視覺(jué)兩個(gè)方面對暈動(dòng)病進(jìn)行預防和緩解。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定攝像頭采集的圖像，實(shí)現了體感和視覺(jué)的雙平衡，從而屏蔽了外界傾斜和晃動(dòng)對乘客的影響，更為乘客帶來(lái)了娛樂(lè )舒適、豐富多彩的旅行體驗。

　　創(chuàng )意來(lái)源

　　每次乘坐公交車(chē)出行，身邊的同學(xué)總是被司機的各種轉彎、剎車(chē)和加速搞得頭暈目眩。

　　我們查閱了大量資料，了解到生活中俗稱(chēng)的暈車(chē)、暈船等現象，醫學(xué)上稱(chēng)之為暈動(dòng)病，為一種平衡失調的疾病。當人眼所見(jiàn)到的運動(dòng)與身體前庭系統所感覺(jué)到的運動(dòng)不相符時(shí)，人就會(huì )有昏厥、惡心、食欲減退等癥狀出現。嘔吐反應是由中樞神經(jīng)系統中的嘔吐中心與內耳前庭系統對抗引起的生理反應。和一般的病癥不同，暈動(dòng)病導致的惡心并不會(huì )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(wú)法根治暈動(dòng)病，而且效果不佳且存在副作用。

　　在我們乘坐地鐵和輕軌轉彎的時(shí)候，我們可以觀(guān)察到外面的景象發(fā)生了傾斜，而人體沒(méi)有產(chǎn)生離心力帶來(lái)的晃動(dòng)感。我們思考如果能夠將軌道交通的這種方案運用到其他交通工具中去，這將給身邊那些暈車(chē)暈船的人帶來(lái)巨大的福音。

　　然而，軌道交通依賴(lài)于其固定的線(xiàn)路和預定的速度計算出其在每個(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行機構實(shí)現系統的實(shí)時(shí)平衡。同時(shí)，我們還需要配合自穩平臺呈現出穩定的圖像到頭戴顯示設備。

　　關(guān)鍵技術(shù)

　　1. 三自由度機械結構

　　為了實(shí)現平臺穩定，我們使用了三自由度機械結構來(lái)實(shí)現體感平衡。因為此結構為多支桿并行支撐，所以穩定性很高，另外三自由度的控制度很高，因此很適合用作我們的穩定平臺。