一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备

摘要

本公开涉及一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备，属于车辆仿真与控制技术领域。两轮车在场景中的运动控制方法包括：获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果，并输出。本公开可实现在虚拟场景中对两轮车的运动进行仿真模拟，可根据给定动力控制参数，对两轮车的运动进行控制。

说明书

技术领域

本公开属于车辆仿真与控制技术领域，具体涉及一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备。

背景技术

随着无人驾驶行业的迅速发展，车辆仿真及控制的需求越来越多，目前市面上存在较多的车辆动力学仿真软件，但大多数针对商用车、卡车等四轮或更多轮的车辆；

对于如何建立自行车的物理模型，使之能够在各种虚拟复杂环境下进行运动仿真及控制的具体方法并没有被充分讨论，没有描述人车在道路上运动的整个描述，无法实现两轮车(如自行车)的运动仿真，不能有效对两轮车的运动进行模拟控制，不能满足实际需求。

发明内容

本公开实施例的目的是提供一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备，解决现有技术无法实现场景下的两轮车的运动仿真，不能有效对场景下的两轮车的运动轨迹、运动姿态以及动负荷等进行模拟控制，不能满足实际需求的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种两轮车在场景中的运动控制方法，方法包括：

获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；

将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；

根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果。

可选地，根据两轮车的目标部件的自由度和目标运动场景的描述进行建模得到预设两轮车运动仿真模型，包括：

根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度；

根据两轮车的目标部件的运动关系，获取两轮车的目标部件的预设运动场景的描述；

根据目标运动场景的描述，得到预设两轮车运动仿真模型；

其中，目标运动场景的描述包括：两轮车的运动速度

可选地，根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度，包括：

通过公式：L＝M1×a-M2×M1得到两轮车的目标部件的总自由度；其中，L为目标部件的总自由度，M1为目标部件的个数，a为两轮车在全局坐标系下的位置参数和姿态参数的总个数，M2为目标部件之间的约束硬件的个数；

根据两轮车的目标部件的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

可选地，根据两轮车的目标部件之间的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度，包括：

获取两轮车的踏板转动角速度ω

根据第一约束关系、第二约束关系和第三约束关系中的至少一项，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

可选地，两轮车的运动速度

其中，ω

u

R

L为前轮轴和后轮轴之间的水平长度，L

可选地，

其中，

可选地，两轮车在目标运动状态下考虑地面支反力的运动平衡方程，包括：

其中，F

第二方面，本公开实施例提供了一种两轮车在场景中的运动控制装置，该装置包括：

获取模块，用于获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；

处理模块，用于将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果。

可选地，根据两轮车的目标部件的自由度和目标运动场景的描述进行建模得到预设两轮车运动仿真模型，包括：

根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度；

根据两轮车的目标部件的运动关系，获取两轮车的目标部件的预设运动场景的描述；

根据目标运动场景的描述，得到预设两轮车运动仿真模型；

其中，目标运动场景的描述包括：两轮车的运动速度

可选地，根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度，包括：

通过公式：L＝M1×a-M2×M1得到两轮车的目标部件的总自由度；其中，L为目标部件的总自由度，M1为目标部件的个数，a为两轮车在全局坐标系下的位置参数和姿态参数的总个数，M2为目标部件之间的约束硬件的个数；

根据两轮车的目标部件的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

可选地，根据两轮车的目标部件之间的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度，包括：

获取两轮车的踏板转动角速度ω

根据第一约束关系、第二约束关系和第三约束关系中的至少一项，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

可选地，两轮车的运动速度

其中，ω

u

R

L为前轮轴和后轮轴之间的水平长度，L

可选地，

其中，

可选地，两轮车在目标运动状态下考虑地面支反力的运动平衡方程，包括：

其中，F

第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，其特征在于，包括处理器，存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述的两轮车在场景中的运动控制方法的步骤。

第四方面，本公开实施例提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述的两轮车在场景中的运动控制方法的步骤。

在本公开实施例中，通过获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果，并输出。解决现有技术无法实现场景下的两轮车的运动仿真，不能有效对场景下的两轮车的运动轨迹、运动姿态以及动负荷等进行控制，不能满足实际需求的问题，可实现在虚拟场景中对两轮车的运动进行仿真模拟，可根据给定动力控制参数，对两轮车的运动进行控制。

附图说明

图1示出了本公开的实施例提供的两轮车在场景中的运动控制方法的流程示意图；

图2示出了本公开的两轮车的目标部件的结构示意图；

图3示出了本公开的具体的实施例中两轮车基本参数的示意图；

图4示出了本公开的具体的实施例中两轮车的运动分析示意图；

图5示出了本公开的具体的实施例中两轮车在坡道上运动的相关参数示意图；

图6示出了本公开的具体的实施例中两轮车在坡道上运动的受力示意图；

图7示出了本公开的具体的实施例中两轮车中目标部件的参数示意图；

图8示出了本公开的具体的实施例中两轮车运动轨迹的示意图；

图9示出了本公开实施例提供的两轮车在场景中的运动控制的结构示意图；

图10示出了本公开的实施例提供的电子设备的结构示意图；

图11示出了实现本公开的实施例提供的电子设备的硬件结构示意图；

附图标记说明：

21-后轮；22-后车架；23-前车架；24-前轮；25-踏板；26-传动装置；27-刹车机构；28-后悬架；29-后轮轴；210-前悬架；211-前轮轴。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本公开的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本公开实施例主要涉及两轮车的运动控制，基于两轮车的物理模型和虚拟场景对两轮车进行建模，得到预设两轮车运动仿真模型，将两轮车的目标部件的动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型，可以得到两轮车的目标运动数据，进而对两轮车的运动进行控制；这里的物理模型是对两轮车的物质模型和过程模型进行充分分析后，适应性地对两轮车运动过程中的次要因素进行舍弃，对两轮车运动过程中的主要因素进行提取，建立的概念模型，本公开中不对两轮车的次要因素和主要因素进行限制，可根据两轮车的仿真与控制的实际需求而定。

另外，两轮车的物质模型包括两轮车的实体物质模型和两轮车的虚拟物质模型，实体物质模型常见的包括目标部件、质点等，虚拟物质模型常见的包括两轮车所在的引力场等；两轮车的过程模型是指两轮车在进行运动时的运动状态，常见的如匀速直线运动、匀变速直线运动以及匀速圆周运动等；本公开中，对两轮车的物理模型不做限制，在一种可能实现方式中，将两轮车的物理模型设置为与现实场景中的两轮车的物理模型对应的物理模型；

本公开实施例中涉及到的预设两轮车运动仿真模型可以应用于(Unreal Engine/UE)引擎，即虚幻引擎，但不限于该引擎，也可应用于任何可以建立预设两轮车运动仿真模型的应用或者设备。本公开涉及到的虚拟场景，可以是仿真的两轮车所在的三维虚拟空间，也可以是一个开放空间，本公开不以此为限制；该虚拟场景可以是模拟现实中的真实环境，当然，在一种可能实现方式中，该虚拟场景也可以与现实场景对应，该虚拟场景还可以支持时间的控制，可以进行黑夜、白天的自由调整，还可以支持天气系统，设定晴天、雨天、雪天、雾天等。

另外，本公开涉及的全局坐标系也可以称之为世界坐标系，是三维空间物体所在的坐标系，本公开中的预设两轮车运动仿真模型的顶点坐标即为基于全局坐标系表达的；两轮车坐标系是局部坐标系，与全局坐标系相对，局部坐标系以坐标系内物体的中心为坐标原点，物体的旋转、平移等操作都是围绕局部坐标系进行的，即当物体和/或模型进行旋转或平移等操作时，局部坐标系也执行相应的旋转或平移操作，本公开涉及的两轮车坐标系即为以坐标系内两轮车的中心为坐标原点，两轮车的旋转、平移等操作都是围绕局部坐标系进行的。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本公开实施例提供的两轮车在场景中的运动控制方法、装置及电子设备进行详细地说明。

图1是本公开实施例提供的一种两轮车在场景中的运动控制方法流程图，参见图1，该方法可以包括以下步骤：

步骤101，获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数。其中，预设场景是虚拟场景。

图2示出了本公开的两轮车的目标部件的结构示意图；如图2所示，两轮车的目标部件包括以下至少一项：后轮21；后车架22；前车架23；前轮24；踏板25。

在两轮车的目标部件中，后轮21用于将踏板25的转动转换为两轮车的前进动力；后车架22用于实现两轮车各部件之间的连接；前车架23用于控制两轮车在运动过程中的转向输入；前轮24用于配合后轮实现两轮车的前进，踏板25用于向后轮提供踏板转动力，带动后轮21的转动；

两轮车中还设置有传动装置26，传动装置26用于将踏板25的转动传递给后轮21，带动后轮21的转动，传动装置26可以是链传动，也可以是传送带传动，还可以是齿轮传动，本申请不以此为限制。

两轮车中还设置有刹车机构27，刹车机构27用于为两轮车提供刹车力矩，控制两轮车的减速；

另外，两轮车中还设置有后悬架28、后轮轴29、前悬架210、前轮轴211，后轮轴29通过后悬架28与后车架22连接，后轮轴29使得后轮21能够沿后悬架28转动；前轮轴211通过前悬架210与前车架23连接，前轮轴211使得前轮24能够沿前悬架210转动。

需要说明的是，将两轮车的后车架22设置在全局坐标系S(O-XYZ)下，后车架22的位置为(x,y,z)，后车架22的姿态为

如图2所示，一个具体的实施例中，在全局坐标系S(O-XYZ)下的两轮车的目标部件包括后轮21、后车架22、前车架23、前轮24和踏板25；

其中，前车架23与后车架22铰接，前车架23用于控制两轮车的运动方向，在两轮车的运动过程中，前车架23相对于后车架22转动，实现了两轮车的转向输入；后轮21与后车架22铰接，前轮24与前车架23铰接，在两轮车的运动过程中，后轮21相对于后车架22转动，前轮24相对于前车架23转动，后轮21和前轮24的转动用于实现两轮车的前进；踏板25与后车架22铰接，踏板25相对于后车架22转动，传动装置26用于将踏板25的转动传递给后轮21，带动后轮21的转动；刹车机构27设置在前轮24和/或后轮21上，用于为两轮车提供刹车力矩，控制两轮车的减速；后轮轴29通过后悬架28与后车架22连接，后轮轴29使得后轮21能够沿后悬架28转动；前轮轴211通过前悬架210与前车架23连接，前轮轴211使得前轮24能够沿前悬架210转动。

步骤102，将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景。这里，两轮车的运动包括以下至少一种：两轮车的运动轨迹；两轮车的运动姿态；两轮车的运动负荷。当然，这里的运动控制还可以包括两轮车的其它运动状态，并限于上述运动轨迹、运动姿态、运动负荷。

本公开一可选的实施例中，根据两轮车的目标部件的自由度和目标运动场景的描述进行建模得到预设两轮车运动仿真模型，包括：

步骤102a，根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度；其中，总自由度用于描述两轮车的物理状态，总自由度是独立对两轮车的物理状态结果产生影响的变量的数量。

本公开一可选的实施例中，步骤102a，包括：

步骤102a1，通过公式：L＝M1×a-M2×M1得到两轮车的目标部件的总自由度；其中，L为目标部件的总自由度，M1为目标部件的个数，a为两轮车在全局坐标系下的位置参数和姿态参数的总个数，M2为目标部件之间的约束硬件的个数；

本实施例中，总自由度用于描述两轮车的物理状态，而刹车机构不会对两轮车的物理状态主动做出改变，因此在对预设两轮车运动仿真模型的构建过程中通常不将刹车机构计入两轮车计算总自由度时目标部件的个数M1；

目标部件之间的约束硬件的个数M2优选为理想的约束硬件，这里的理想的约束硬件是指该约束硬件不对各目标部件之间产生约束关系。

步骤102a2，根据两轮车的目标部件的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

本公开一可选的实施例中，步骤102a2，包括：

步骤102a21，获取两轮车的踏板转动角速度ω

其中，第一约束关系为踏板25的转动角速度ω

第二约束关系为在不考虑轮胎滑动情况下，前轮24的转速ω

第二约束关系为在不考虑轮胎滑动的情况下，后车架22绕Z轴转动角速度ω与前车架23转角存在对应关系。

步骤102a22，根据第一约束关系、第二约束关系和第三约束关系中的至少一项，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

本实施例中，可根据上述的第一约束关系、第二约束关系和第三约束关系中的至少一项，对步骤102a1得到的总自由度进行过滤，将存在约束关系的变量过滤；

例如，根据步骤102a1计算得到的总自由度为5，具体包括{a,b,c,d,e}，其中，a和b存在一约束关系，b和c存在另一约束关系，因此可根据a和b之间以及b和c之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到自由度为3，具体包括{b,d,e}。

一个具体的实施例中，当两轮车的目标部件包括后轮、后车架、前车架、前轮、前轮轴、后轮轴以及踏板这7个构件；前悬架和后悬架两个柔性连接悬架；传动装置这1个转动装置；以及4个用于连接各部件的理想铰链时，通过公式L＝M1×a-M2×M1＝7×6-2×5-4*5＝10，得到总自由度为12，获取第一约束关系ω

其中，y

步骤102b，根据两轮车的目标部件的运动关系，获取两轮车的目标部件的目标运动场景的描述。

本实施例中，目标运动场景的描述包括：

(1)两轮车的运动速度

其中，ω

u

R

L为前轮轴和后轮轴之间的水平长度，L

本实施例通过获取踏板转动角速度

需要说明的是，不同的两轮车的传动比i值不同；如图3所示，上述的质心是指两轮车及其车载物在运动过程中质量分布的平均位置；上述的后轮轴是指后轮的轮胎的圆心位置，前轮轴是指前轮的轮胎的圆心位置。

(2)

其中，

图3示出了本公开的具体的实施例中两轮车基本参数的示意图；图4示出了本公开的具体的实施例中两轮车的运动分析示意图；

如图3和图4所示，一个具体的实施例3中，两轮车在全局坐标系S(O-XYZ)的水平投影平面上，该两轮车的速度瞬心在后轮的圆心上方，需要说明的是，速度瞬心是指在某一瞬间，平面图形内速度等于0的点，前轮中心的速度为u

还可以得到

其中，

(3)两轮车在目标运动状态下的运动平衡方程，包括：

其中，F

本实施例是不考虑两轮车前轮和后轮的侧向滑移和侧偏刚度产生的侧向力的情况下的在目标运动状态下的运动平衡方程，其中，δ为两轮车的侧倾角度，即为绕两轮车纵轴的转角；且由于这里的两轮车的踏板通过传动装置将两轮车的踏板转动角速度按照一定的传动装置的传动比转化为后轮转速，而不会通过传动装置将两轮车的踏板转动角速度按照一定的传动装置的传动比转化为前轮转速，因此，后轮具有驱动力F

具体的，两轮车在目标运动状态下的运动平衡方程中的运动参数包括以下至少一种：

驱动力；两轮车行驶时的空气阻力；坡道阻力；前轮的滚动阻力；后轮的滚动阻力；前轮的地面反支力；后轮的地面反支力。

本公开一可选的实施例中，通过公式：

其中，F

本实施例中，驱动力F

需要说明的是，上述输入功率百分比p

本公开一可选的实施例中，通过公式：

其中，F

本实施例中，根据前轮的正压力F

本公开一可选的实施例中，通过公式：

F

其中，F

本实施例中，当风速为零时，两轮车相对于空气流动的速度v等于两轮车的运动车速。

本公开一可选的实施例中，通过公式：

F

其中，F

本公开一可选的实施例中，前轮的地面反支力和后轮的地面反支力受两轮车所在的道路的激励的影响而变化，建立两轮车的运动微分方程为：

其中，F

本实施例中，对上述的运动微分方程进行求解，即可得到前轮的地面反支力和后轮的地面反支力。

步骤102c，根据目标运动场景的描述，得到预设两轮车运动仿真模型；

需要说明的是，上述的目标运动场景的描述包括：两轮车的运动速度

图5示出了本公开的具体的实施例中两轮车在坡道上运动的相关参数示意图；图6示出了本公开的具体的实施例中两轮车在坡道上运动的受力示意图；

如图5和图6所示，一个具体的实施例中，两轮车不考虑轮胎侧向滑移和侧偏刚度产生的侧向力时，在坡度值为γ的坡道上行驶，两轮车及其车载物的重力为G，两轮车后轮的驱动扭矩为T

其中，F

上述运动平衡方程式中的各项运动参数，可分别通过下列公式计算得到：

公式41，通过

公式42，通过

公式43，通过F

公式44，通过F

公式45，通过对运动微分方程

通过上述公式41至公式44得到运动平衡方程式；结合具体的实施例3中的两轮车的运动速度

步骤103，根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果，并输出。

本实施例中，在全局坐标系S(O-XYZ)下，设置目标部件的动力控制参数，这里的动力控制参数包括：

初始位置(x

初始姿态

两轮车的初始车速；

踏板力F

刹车阻力F

方向转动角度α中的至少一项；

进而得到两轮车在每一时刻在全局坐标系下的位置(x,y,z)和姿态

这里，两轮车的运动包括以下至少一种：

两轮车的运动轨迹；两轮车的运动姿态；两轮车的动负荷。

对运动的控制包括以下至少一种：

运动轨迹的生成；运动轨迹的预测；运动姿态的控制。

一个具体的实施例中，两轮车的目标部件的各项参数如下表所示：

表1

获取两轮车在全局坐标系S(O-XYZ)下的动力控制参数包括：初始位置(x

在虚拟场景中设置一条带有坡度、凹凸坑等连续起伏路面，模拟人为和/或控制装置对该路面上的两轮车施加控制信号，该控制信号包括踏板力F

求出两轮车的运动参数：驱动力；前轮的滚动阻力；后轮的滚动阻力；前轮的滚动空气阻力；后轮的滚动空气阻力；前轮的刹车阻力；后轮的刹车阻力；两轮车行驶时的空气阻力；坡道阻力；

根据目标运动场景的描述，可以求出两轮车在任意时刻在全局坐标系S(O-XYZ)下的位置(x,y,z)和姿态

图7示出了本公开的具体的实施例中两轮车中目标部件的参数示意图；图8示出了本公开的具体的实施例中两轮车运动轨迹的示意图；

如图7和图8所示，在一条带凹凸坑的下坡道路上，给两轮车施加恒定功率系数F

本公开实施例中的预设两轮车运动仿真模型可以应用于UE4引擎中，当然并不限于该引擎，上述实施例中的两轮车在场景中的运动控制方法，通过获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果，并输出；解决现有技术无法实现两轮车的运动仿真，不能有效对两轮车的运动进行控制，不能满足实际需求的问题，实现了在虚拟场景中对两轮车的运动进行仿真模拟，可根据给定动力控制参数，对两轮车的运动进行控制。

上述所有可选技术方案，可以任意结合，形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

图9是本公开实施例提供的一种两轮车在场景中的运动控制装置的结构示意图，参见图9，该装置900包括：

获取模块901，用于获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；

处理模块902，用于将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果。

可选地，根据两轮车的目标部件的自由度和目标运动场景的描述进行建模得到预设两轮车运动仿真模型，包括：

根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度；

根据两轮车的目标部件的运动关系，获取两轮车的目标部件的预设运动场景的描述；

根据目标运动场景的描述，得到预设两轮车运动仿真模型；

其中，目标运动场景的描述包括：两轮车的运动速度

可选地，根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度，包括：

通过公式：L＝M1×a-M2×M1得到两轮车的目标部件的总自由度；其中，L为目标部件的总自由度，M1为目标部件的个数，a为两轮车在全局坐标系下的位置参数和姿态参数的总个数，M2为目标部件之间的约束硬件的个数；

根据两轮车的目标部件的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

可选地，根据两轮车的目标部件之间的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度，包括：

获取两轮车的踏板转动角速度ω

根据第一约束关系、第二约束关系和第三约束关系中的至少一项，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

可选地，两轮车的运动速度

其中，ω

u

R

L为前轮轴和后轮轴之间的水平长度，L

可选地，

其中，

可选地，两轮车在目标运动状态下考虑地面支反力的运动平衡方程，包括：

其中，F

本公开实施例提供的装置，对两轮车进行建模，得到预设两轮车运动仿真模型，将两轮车的目标部件的动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型，可以得到两轮车的目标运动数据，进而对两轮车的运动进行控制；可实现在虚拟场景中对两轮车的运动进行仿真模拟，根据给定动力控制参数，对两轮车的运动进行控制。

需要说明的是：上述实施例提供的两轮车在场景中的运动控制装置仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的两轮车在场景中的运动控制装置与两轮车在场景中的运动控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本公开实施例中的两轮车在场景中的运动控制装置可以是虚拟装置，也可以是服务器或者终端中的部件、集成电路或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本公开实施例不作具体限定。

本公开实施例中的两轮车在场景中的运动控制装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本公开实施例不作具体限定。

本公开实施例提供的两轮车在场景中的运动控制装置能够实现图2至图8的方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

如图10所示，本公开实施例还提供一种电子设备1000，包括处理器1001，存储器1002，存储在存储器1002上并可在处理器1001上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器1001执行时实现上述两轮车在场景中的运动控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。需要说明的是，本公开实施例中的电子设备包括上述的移动电子设备和非移动电子设备。

图11为实现本公开实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备1100包括但不限于：射频单元1101、网络模块1102、音频输出单元1103、输入单元1104、传感器1105、显示单元1106、用户输入单元1107、接口单元1108、存储器1109、以及处理器1110等部件。

本领域技术人员可以理解，电子设备1100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器1110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图11中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。

应理解的是，本公开实施例中，输入单元1104可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)11041和麦克风11042，图形处理器11041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1106可包括显示面板11061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板11061。用户输入单元1107包括触控面板11071以及其他输入设备11072。触控面板11071，也称为触摸屏。触控面板11071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备11072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。存储器1109可用于存储软件程序以及各种数据，包括但不限于应用程序和操作系统。处理器1110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1110中。

本公开实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述远程自动驾驶仿真控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，处理器为上述实施例中的电子设备中的处理器。可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

本公开实施例另提供了一种芯片，芯片包括处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行程序或指令，实现上述远程自动驾驶仿真控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本公开实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本公开实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例的方法。

上面结合附图对本公开的实施例进行了描述，但是本公开并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本公开的启示下，在不脱离本公开宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本公开的保护之内。