汽车驾驶机器人是一种无需对车辆进行改装,可替代驾驶员进行自动驾驶的智能化机器人。由于其无需对车辆进行任何改装,可以直接安装在不同车型的驾驶室内,因此其相关技术可广泛应用于汽车道路试验、汽车台架试验、无人驾驶汽车及无人战车等军民两用领域。本文在前三代DNC系列驾驶机器人实物样机的研究基础上,探索研究了DNC-4电磁直驱汽车驾驶机器人的动态特性和控制机理。本文首先研究了汽车驾驶机器人换挡机械手、转向机械手及离合/制动/油门机械腿的系统结构,并研究了驾驶机器人各执行机构的电磁直驱实现方法;然后根据汽车驾驶机器人的结构特点,推导出了驾驶机器人各执行机构的运动学方程和动力学方程,并结合ADAMS软件分析了驾驶机器人的动态特性。动态特性研究结果表明驾驶机器人结构需进一步优化,本文运用模拟退火粒子群智能算法优化了驾驶机器人的结构,提高了驾驶机器人的动态性能。根据群智能优化之后的驾驶机器人的动态特性,探索了汽车驾驶机器人的电磁直驱控制技术。首先根据无刷直流电磁执行器的驱动原理和控制方法在SIMULINK软件中搭建了电机仿真模型,并实现了机械系统和电磁驱动系统的ADAMS/SIMULINK联合仿真。然后本文分别研究了电磁直驱驾驶机器人车辆的模糊免疫P路径控制策略和模糊免疫PID速度控制策略,并通过不断更新车辆的侧向稳态增益实现了车辆路径跟踪控制与速度跟踪控制的解耦。最后通过ADAMS/SIMULINK/CARSIM软件的联合仿真及车辆排放耐久性试验验证了电磁直驱驾驶机器人车辆运动控制策略的有效性。