用于系统性能试验的仿人机器人技术要求

用于系统性能试验的仿人机器人是一种能够模拟人类行为的机器人，主要用于测试和评估驾驶员注意力监测系统的性能和准确度。这种机器人可以模拟人类的头部和眼睛运动，以及其他生理指标，例如脉搏、呼吸和皮肤电阻。这些指标可以被用于评估系统在不同情境下的性能，例如驾驶员疲劳、分心或情绪状态下的性能。

仿人机器人通常由硬件和软件组成，硬件包括模拟头部和眼球运动的机械结构和生理测量传感器，软件则控制机器人运动和数据采集。试验者可以将仿人机器人放置在模拟驾驶员位置，并通过操纵软件来模拟不同的情境和驾驶行为，从而评估注意力监测系统的性能和准确度。

使用仿人机器人进行试验的优点是可以减少试验的主观性，提高测试的一致性和可重复性。同时，仿人机器人可以在受控的环境下进行试验，从而提高试验的安全性和可靠性。总之，用于系统性能试验的仿人机器人是一种重要的试验手段，可以为驾驶员注意力监测系统的开发和优化提供有力的支持。

一、概述

本附录规定了用于系统性能试验的仿人机器人的技术要求。

二、要求

通用要求

1、仿人机器人尺寸

仿人机器人尺寸应符合GB/T10000中18岁～60岁组的成年人中对于人体尺寸基础数值的规定，

表1给出了各个部位的尺寸取值范围，对应位置如图1～图4所示。

表1 各个部位尺寸

单位为毫米

部位

取值范围

头宽LI

141～168

头长L2

168～200

头形态面长L3

104～135

头全高L:

199～249

头冠状弧L;

330～392

头矢状弧Ls

314～384

头 围 L₇

525～597

手长Lg

164～202

手宽L,

73～91

食指长L1o

60～79

食指指关节宽L

14～19

胸厚Li2

176～261

胸围L13

762～1018

胸宽L.

242～331

肩宽L15

330～415

最大肩宽L16

383～486

坐姿两肘宽L17

353～518

坐高L18

836～979

坐姿颈椎点高Lis

599～719

坐姿眼高L20

729～868

图1 仿人机器人头部尺寸示意图

图2 仿人机器人躯干水平尺寸示意图

图3  仿人机器人手部尺寸示意图

图.4  仿人机器人坐姿人体尺寸示意图

2、眼睛

仿人机器人的眼睛水平宽度范围应为30 .0 mm～33 .0 mm,最大竖直高度范围应为5 .0 mm~

11.7 mm,眼睛尺寸如图5所示。

图.5  眼睛尺寸示意图

3、嘴巴

仿人机器人的嘴巴最大竖直高度范围应为28.9 mm～33.9 mm,最大水平宽度范围应为46.9 mm~56.9 mm。

4、头部运动范围

仿人机器人头部转动范围应为-90°~90°,抬头极限应为45°,低头极限应为45°。

5、动作

仿人机器人应具备执行表2所示动作的能力。

表. 2  仿人机器人的动作

项 目

部位

功能

头部动作

眼睑

眨眼、闭眼、睁眼

嘴巴

张合

头部

左右转动、抬头低头

手臂动作

大臂

抬升、下降、旋转

小臂

抬升、下降、旋转

手腕

旋转

手部动作

6自由度和12个运动关节

各关节可独立动作，实现抓取手机(手机不被

手部遮挡)、手持手机、扶握方向盘、夹持香烟

组合动作

头部相关部位之间的组合，

头部与手部之间的组合

闭眼+打哈欠联动，打哈欠+抬头联动，

转头+接打手持电话等组合

6、精度

仿人机器人精度应满足如下要求：

———头部各关节动作精度：±0.1°;

———手臂各关节动作精度：±0.01°;

———手指定位精度：空间位置偏差小于0.25 mm;

———仿人机器人动作精度：空间位置偏差不超过5 mm。

7、数据记录

仿人机器人应记录并存储以下数据：

— — 动作类型；

— — 动作开始及结束时间。

特征要求

1、特征点

同一驾驶员注意力监测系统检测时，仿人机器人应能检测到至少68个特征点数据，与真人检测到特征点数据相符。

2、皮肤材质

仿人机器人肤色的色纯度范围应为27.40%～32.70%,皮肤光线反射率分布范围应为19.74%~26.26%。

3、安装要求

头部

仿人机器人头部安装平面应为水平，偏差角度在2.5°以内。

手 臂

仿人机器人的上臂应贴近躯干且垂直于中心线，如图6所示。

图6  仿人机器人手臂示意图

手

仿人机器人的手掌应与方向盘轮缘水平中心线处和轮缘外侧相接触，拇指应放在方向盘轮缘上，如图7所示。

图7  仿人机器人手部放置示意图

躯干

仿人机器人的上躯干应与座椅靠背(标准状态)接触，仿人机器人的对称面应平行于车辆纵向中心面且通过方向盘轮缘中心，如图8所示。

图8  仿人机器人躯干示意图

仿人机器人的运动

在试验讨程中，车十安装的测量仪器不应影响仿人机器人的运动。

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