图4 东南大学DNC-2驾驶机器人
针对当前自动驾驶机器人的发展现状，国外存在很大技术垄断，且价格较为昂贵。而国内在自动驾驶机器人方面的研发并不多，大多集中在开发无人驾驶操作系统。
2. 自动驾驶机器人关键技术
自动驾驶机器人实现功能和应用范围主要取决于关键技术的研发，关键技术主要体现在环境感知系统、控制系统和执行机构 3 方面，下面分别进行详细介绍。
1）环境感知系统
环境感知系统是为获得道路、车辆位置和障碍物的详细信息，是自动驾驶机器人正常行驶和准确控制的基础，主要包括 GPS 定位和视觉感知。
在车辆定位中，为提高定位精度常采用差分 GPS 定位技术。视觉感知主要是进行车道线、道路标识、信号灯、行人和障碍物的信息识别，环境感知的精确性和信息处理的实时性是视觉技术的关键，可以选择单目视觉或者多目视觉进行信息获取和处理。
为保证环境感知系统能够提供可靠和精确的环境信息，可以在视觉图像处理的基础上借助雷达、GPS 及其他传感器进行多源信息融合。
2）控制系统
控制系统是自动驾驶机器人的核心，它在人为控制指令下根据车辆状态和环境感知信息，通过决策将控制指令发送给执行机构，实现车辆的速度控制和方向控制，主要包括驱动方式和控制策略两方面。
驱动方式有气动、液动和伺服驱动等方式，可根据各驱动方式特点和适用场景选择合适的驱动方式，并体现在控制策略当中。控制策略是在考虑车辆行驶安全的前提下对车辆速度和方向进行控制，如车道保持、巡航、换道、超车、避撞等功能的实现。
在道路试验中主要考虑车辆的方向控制，这是一个典型的预瞄控制行为，需要通过驾驶机器人找到当前道路环境下的预瞄点，再根据预瞄点对车辆进行控制。常用的有经典的智能 PID 算法，如模糊 PID 算法、神经网络 PID 算法等。
3）执行机构
执行机构是自动驾驶机器人实现所有预期功能的基础，它通过操纵车辆离合器踏板、制动踏板、油门踏板、方向盘，甚至换挡杆和点火机构，实现速度控制、方向控制和安全控制。
在自动驾驶机器人进行各项功能操作时，需要像经验丰富的驾驶员一样保证机械腿和机械腿的协调性。例如在汽车制动时，驾驶机器人需要保证离合踏板机械腿、油门踏板机械腿、制动踏板机械腿和方向盘机械手之间合理的时序关系，符合正确的驾驶行为。
3. 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，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。
北京航空航天大学车路协同与安全控制北京市重点实验室自主开发了两代驾驶机器人 Robot Driver I 和 Robot Driver II。Robot Driver II 在 Robot Driver I 的研究基础上对执行机构和控制系统进行了性能提升，可满足不同路面加载试验对自动驾驶车辆功能的要求，实现高强度持续工作，具有试验效率高、重复性好等优点。
