自20世纪80年代中期,由于对环境保护的意识不断加强和提高,排放法规日益严格,为了提高产品设计研发的效率,缩短汽车试验的时间,国外开始研究设计机器人进行有关的汽车试验,以提高汽车试验的精度。国外许多科研院校和公司相继研发了用于汽车试验的驾驶机器人,在理论和应用上都取得了很大的进展。60337

由于驾驶机器人需要真实模拟驾驶员的驾驶操作,在动作上要具有人肌肉的弹性和柔顺性,在操作配合上要具有人的协调性,在控制上要具有适应性以适合各种不同汽车动力模型的变化,此外执行机构必须小巧灵活,适合不同车型的变化,此外执行机构必须小巧灵活,适合不同车型室内无损快速安装,因此,在技术上有很大难度[4]。国外从液压和电动型开始起步[5](美国LBECO公司、英国MIRO公司、日本HORIBO等),但由于动作柔顺不够,逐步被气电混合型代替。近年来,由于电机伺服控制技术的发展,国外已开发成功全电驱动的机器人[6](如日本HORIBO、HOBIRA、AUTOMAX公司、德国Stahler公司)。英国ABD公司成产的机器人有转向机器人,制动踏板机器人,论文网油门踏板机器人和换挡机器人,它们可以单独使用,也可以一起使用。德国的申克公司研制的自动驾驶汽车机器人,有手、有脚、有躯干,它模拟人的动作来控制方向盘、油门、离合器和制动踏板等等。

 国内对驾驶机器人的研究起步比较晚,一汽集团公司、东风汽车公司、上海汽车奇瑞公司等大型企业以及东南大学、吉林大学、清华大学、长安大学等高校都在进行驾驶机器人的研究。具有代表意义的是1995年东南大学的张为公教授与南京汽车研究所联合研制开发的DNC-1型驾驶机器人[7]。该机器人的换挡机械手、离合机械腿、制动机械腿均为气动控制、其中机械手采用两自由七连杆结构[8]。油门机械腿为步进电机控制[9]。为了提高驾驶机器人的控制精度,为了实现汽车驾驶机器人在各种工况下对给定车速的准确跟踪,陈刚,张为公,常思勤等导师提出了一种驾驶机器人模糊车速跟踪控制方法,具有很强的抗干扰能力,能够准确跟踪给定的目标车速。驾驶机器人根据试验循环工况规定的目标车速和实时采集到的试验车辆车速解算出车速误差和车速误差变化率,经过模糊推理得到驾驶机器人油门、制动、离合器机械腿和换挡机械手的下压或回收运动差值,从而实现驾驶机器人的精确定位控制。

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