1 目的及意义

1.1研究目的

在汽车研发设计过程中，必须对汽车零部件及整车进行大量试验和检测，从中获得必要的数据，以此来改进或开发新型汽车。这就需要大量的汽车检测和试验设备^[1]。

在汽车道路工况试验和在转鼓试验台上进行的汽车驾驶操作、汽车经济性、动力性、耐久性以及排放性能试验、以及汽车传动系各部件的特性试验及耐久性试验中均需要高重复性(十几万次)和长时间( 几天到几个月)的全部或部分的汽车驾驶操作^[2]。如果用这部分工作靠人工完成的话，一方面恶劣的环境和长时间的重复操作人类驾驶员难以忍受，另一方面人工操作难以保证操作的一致性而且容易出现错误动作，难以保证试验结果的可信度。

自动驾驶机器人应用自动驾驶机器人可以代替司机进行重复性、危险性和高精度的道路试验，主要体现在以下3个方面：单一驾驶环境下，代替驾驶员执行易疲劳、重复性的驾驶操作，如汽车耐久性试验和道路性能测试试验；应用于控制精度高的测试试验和驾驶要求，如通过自动驾驶机器人可以实现匀速驾驶、S 型驾驶、按里程驾驶等；进行危险性试验，如 ABS、ESP 试验，防侧翻试验，避免了驾驶员执行操作时存在的安全隐患；自动驾驶机器人还可以通过其他辅助系统实现无人驾驶，如环境感知系统、人工智能控制系统等，实现自动驾驶机器人驾驶车辆的高度自动化^[3]。自动驾驶机器人通过控制车辆速度和方向实现自主驾驶车辆在特定环境或路径下载客、运输、探测等功能和任务，如城市快速公交、景区机器人出租车、矿区自动驾驶机器人运输车等。

因此自动驾驶机器人替代人类驾驶员完成枯燥、疲劳、危险等条件下汽车驾驶的操作已成行业发展的趋势^[4]。汽车驾驶机器人也已不仅是近代汽车试验中必不可少的智能化设备，在其他方面发展也同样迅速。

基于以上背景，本课题研究设计一种汽车自动驾驶通用执行机构，以作为无需对现有汽车进行改装,可无损安装在驾驶室内,在汽车试验中代替人类驾驶员进行操作的工业机器人的执行机构部分，促进汽车试验中自动化、智能化设备的研发，辅助进行汽车性能试验。

1.2国内外研究现状

国外自动驾驶机器人技术自20世纪80年代就已经开始发展，一开始是为了代替一些人类无法完成的危险环境，发展到今天，已经有了很大的进步，技术越来越成熟，使用范围也越来越广泛。目前的驾驶机器人已经发展成一个集成式系统，由转向机械手、换挡机械手、离合踏板机械腿、制动踏板机械腿、油门踏板机械腿等五部分构成，每一部分都可用于单独安装并完成相应的测试试验^[5]。