[发明专利]一种适用汽车驾驶行为研究的仿真机器人系统

说明书

本发明公开内容涉及一种适用汽车驾驶行为研究的仿真机器人，包括头部、双臂、躯干、手部、柔性执行器及其运动控制器、控制主机和供电系统，以实现在指定环境中模拟人类动作与表情的功能；动作表情模拟基于柔性执行器控制实现，仿真机器人各关节部位均采用柔性执行器带动骨架结构；运动控制器接收上位机动作控制信号，去控制各关节部位的柔性执行器动作；所述头部可实现眼睑张合、眼球转动、嘴巴张合、抬头低头和/或左右转头动作；所述双臂可实现手臂挥动；所述躯干可实现身体转动；所述手部具备多个自由度，可实现抓取物品和/或手扶方向盘功能。

技术领域

本发明公开内容总体上涉及驾驶安全技术检测领域，更具体地，涉及一种适用汽车驾驶行为研究的仿真机器人系统。

背景技术

随着现代技术的进步和各项交通法规的健全，对于疲劳驾驶及违规驾驶的危害性已经形成社会共识，国内涌现出大量辅助驾驶产品种类繁多，但品质良莠不齐，品质检测手段也比较落后，主要以人工检测为主。但人工检测的方式判别品质优劣，缺乏科学的判断标准，而且传统人工做驾驶行为分析存在效率低、一致性差、重复性低、随机误差大等一系列诟病，缺乏科学的样本支撑试验。

随着各项车辆交通法规的健全，品类繁多的辅助驾驶产品的检测及驾驶行为研究采用传统的人工作业缺乏的规范性和科学性，这一问题叩待解决。汽车行业随着科技的进步，传统由人工进行实车作业的项目，越来越多的由机器人来替代，尤其是危险系数较高的试验，如：车辆行人碰撞试验，车辆碰撞乘车人员受伤评估试验等高危作业，鉴于以上应用可行性，本发明针对汽车驾驶行为研究的仿真机器人应运而生。

有鉴于上述问题, 以下提出本发明及其实施例。

发明内容

在下文中将给出关于本发明公开内容的简要概述，以便提供关于本发明公开内容某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本发明公开内容的穷举性概述。它并不是意图确定本发明公开内容的关键或重要部分，也不是意图限定本发明公开内容的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

针对以上问题，本发明搭建了一套模拟驾驶环境，利用仿真机器人代替人工检测辅助驾驶行为检测设备准确率、漏报率、误报率及反应时间等信息，从而判定待检设备品质优劣。本发明可为辅助驾驶行为检测设备品质量判断提供科学手段。

本发明采用具备人类面部特征的仿真机器人可实现眼球转动、微笑、打哈气、眨眼睛、左顾右盼、吸烟、打电话及双手脱离方向盘等危及驾驶安全的动作，所有执行部件均采用高精柔性执行器控制，动作轨迹可编程设计，具备极高的可靠性、一致性、重复性、准确性，可为辅助驾驶产品检测及驾驶行为研究提供丰富的可编程动作库，解决了当前人工检测存在的各种弊端。

本发明综合车辆环境模拟、仿真机器人仿生设计、软件系统联动控制于一体，替代人工检测，为辅助驾驶设备品质检测提供了科学依据和可靠保障。

本发明设计了一种适用汽车驾驶行为研究的仿真机器人，仿真机器人采用硅胶皮肤具备1:1真人面孔，瞳孔可红外捕捉，可实现眼球转动、微笑、打哈气、眨眼睛、左顾右盼、吸烟、打电话及双手脱离方向盘等危及驾驶安全的动作。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用汽车驾驶行为研究的仿真机器人，包括头部、双臂、躯干、手部、柔性执行器及其运动控制器、控制主机和供电系统，以实现在指定环境中模拟人类动作与表情的功能；动作表情模拟基于柔性执行器控制实现，仿真机器人各关节部位均采用柔性执行器带动骨架结构；运动控制器接收上位机动作控制信号，去控制各关节部位的柔性执行器动作；所述头部可实现眼睑张合、眼球转动、嘴巴张合、抬头低头和/或左右转头动作；所述双臂可实现手臂挥动；所述躯干可实现身体转动；所述手部具备多个自由度，可实现抓取物品和/或手扶方向盘功能。

进一步的，其中，首先采集真人面孔数据，然后根据3D数据信息设计头部模具，最后根据模具制作硅胶皮肤并做毛发植入及硅胶上色处理。