[发明专利]一种全方位转向移动变轴距P2X假人设备及其协同控制方法

权利要求书

1.一种全方位转向移动变轴距P2X假人设备，用于自动驾驶车辆人车交互测试工作，其特征在于，包括拟人运动假人、移动平台（5）和控制器盒（7）；

所述移动平台（5）底部设有万向轮（6），两侧设有通过麦克纳姆轮驱动电机（2）驱动的麦克纳姆轮（1）；

所述拟人运动假人包括躯干、可活动的头部和四肢；所述躯干通过假人支撑杆（8）固定于移动平台（5）的上，且下肢悬空；头部设有头部驱动电机（15），四肢设有四肢驱动电机；

所述控制器盒（7）设置于移动平台（5）上，其内部设有信号接收器、激光距离传感器和ECU；信号接收器实时接收测试车辆发送的车辆速度信号，并发送给ECU；激光距离传感器实时探测拟人运动假人与测试车辆的距离X，并发送给ECU；ECU将车辆速度或距离X作为拟人运动假人运动触发条件，通过向麦克纳姆轮全向移动平台输入速度V，对移动平台（5）进行位移、力矩和速度控制；并根据输入速度V的不同，触发拟人运动假人进行不同的拟人运动模式，通过对移动平台与拟人运动假人进行协同控制，确定不同拟人运动模式下拟人运动假人的步幅λ与跨步频率f，进而控制拟人运动假人头部和四肢的驱动电机按照不同的速度和方向转动，进而模拟不同的行人过街场景工况。

2.根据权利要求1所述的全方位转向移动变轴距P2X假人设备，其特征在于，所述麦克纳姆轮驱动电机（2）的外壳通过可变轴距支撑连接（3）固定于移动平台（5）上。

3.根据权利要求2所述的全方位转向移动变轴距P2X假人设备，其特征在于，所述可变轴距支撑连接（3）包括条形的连接板，沿连接板长度方向设有多个用于与移动平台（5）固定的连接孔（13）。

4.根据权利要求1所述的全方位转向移动变轴距P2X假人设备，其特征在于，所述信号接收器还用于接收交通信号灯发送的红灯绿灯信号，当接收到红灯信号时，拟人运动假人停止运行在街边驻足观望；当绿灯信号时，拟人运动假人步行或跑步状态过街。

5.根据权利要求1所述的全方位转向移动变轴距P2X假人设备，其特征在于，所述四肢驱动电机包括右大臂驱动电机（16）、右小臂驱动电机（17）、左大臂驱动电机（18）、左小臂驱动电机（19）、右大腿驱动电机（20）、右小腿驱动电机（21）、左大腿驱动电机（22）、左小腿驱动电机（23）。

6.一种如权利要求1所述的全方位转向移动变轴距P2X假人设备的协调控制方法，其特征在于，行人过街场景工况包括：驻足观望、匀速步行过街和快速跑步过街；

所述协同控制具体为：

当输入速度V=0m/s时，拟人运动假人为驻足观望工况，控制麦克纳姆轮驱动电机（2）和拟人运动假人四肢驱动电机均停止运转，使其停止移动，且步幅λ等于0cm；同时控制头部驱动电机（15）以设定速度做往返运动，使拟人运动假人头部转动模拟观望状态；

当输入速度1.75m/sV2m/s时，拟人运动假人为匀速步行过街工况，控制麦克纳姆轮驱动电机（2）根据设定的位移、力矩、速度进行运转，使移动平台（5）带着拟人运动假人以对应速度在指定路线上匀速移动；同时根据输入速度V确定拟人运动假人对应的步幅λ，进而计算出拟人运动假人跨步频率f，并拟定跨步频率与手臂摆动频率相等，然后控制四肢各驱动电机以匹配的转速运转实现对拟人运动假人四肢摆动方向、频率、幅度的控制，使拟人运动假人模拟匀速步行时的迈腿摆臂状态；

当输入速度V2m/s时，拟人运动假人为快速跑行过街工况；同理，通过控制麦克纳姆轮驱动电机（2）的运转来控制拟人运动假人的移动速度，通过控制四肢各驱动电机的运转使拟人运动假人以快速跑行的状态迈腿摆臂。