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车载机器人在智能座舱中扮演着越来越重要的角色，本书是一本关于车载机器人交互设计与开发的专业书籍。全书围绕车载机器人定义和新技术、情感标杆、语音交互、测试平台的相关技术进行陈述，分享了众多用户调研、分析评估以及测试验证的实际案例数据。本书提供了基于实际研发项目整理的DV/PV测试方法及接收标准，读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费获取参考。本书能够为国内相关车企、机器人研发企业、设计单位、高校等从事车载机器人设计、开发和市场应用的人员，提供理论和发展态势的参考和标准。

CHAPTER  
车载机器人定义与内涵
1.1　发展简史	1
1.2　定义与特征	2
1.3　适合车载机器人的功能	4
1.4　虚拟机器人及其他形态	5

CHAPTER  
车载机器人现状
2.1　实体车载机器人	7
2.1.1　麻省理工学院与德国大众合作开发的“AIDA”	7
2.1.2　东京大学与丰田合作开发的“Kirobo”	9
2.1.3　蔚来汽车开发的“NOMI”	10
2.1.4　合众的“小YOU”	11
2.1.5　广汽蔚来合创007的“小CAN”	12
2.1.6　安信通车载机器人	13
2.2　虚拟车载助手	14
2.2.1　理想ONE的“理想同学”	14
2.2.2　小鹏汽车的“小P”	15
2.2.3　奔腾T77的“YOMI”	17
2.2.4　广汽的“广小祺”	18

CHAPTER  
车载机器人关键技术
3.1　关键技术和总体路线分析	20
3.2　车载机器人硬件	21
3.2.1　机器人主机芯片	22
3.2.2　显示模块（屏幕）	23
3.2.3　语音模块	23
3.2.4　视觉模块	24
3.3　车载机器人软件	25
3.3.1　一芯多系统或者硬隔离	25
3.3.2　中间件	27
3.3.3　应用层软件	27
3.3.4　车载机器人整体架构	28
3.4　实体机器人动作定义	32
3.4.1　实体造型与部署位置	32
3.4.2　机械动作定义	35
3.4.3　车规带来的设计约束	36
3.4.4　表情设计	38
3.5　人工智能系统	43
3.5.1　智能语音系统	43
3.5.2　视觉智能	52
3.5.3　行为习惯学习	53

CHAPTER  
用户调研
4.1　探索驾驶员对实体形态的车载机器人的偏好及情感特点	57
4.2　功能场景调研	59
4.3　调研结果	65
4.3.1　场景评分情况	65
4.3.2　场景分类	69
4.3.3　访谈分析	70
4.3.4　访谈结论	77

CHAPTER  
HRI场景行为
5.1　人?机器人交互	79
5.1.1　多模态交互	80
5.1.2　场景行为定义	80
5.1.3　主动交互	81
5.2　场景行为引擎	83
5.3　典型场景行为分类	87

CHAPTER  
机器人验证测试与综合测评
6.1　情感交互测评方法	91
6.2　物理实验环境搭建	92
6.3　智能驾驶汽车台架设计	93
6.4　测试软件的系统架构	96
6.5　DV/PV测试	97
6.5.1　汽车配件中的DV试验与PV实验的区别	99
6.5.2　DV/PV测试项目	99
6.6　情感测试	101
6.6.1　概述	101
6.6.2　评测维度与方法	104
6.6.3　实验方法	107
6.6.4　结果	111
6.6.5　讨论与总结	118

CHAPTER  
未来发展趋势展望

参考文献	122

序

机器人技术已经越来越多地被应用到新兴领域。机器人传统的概念是机器，代替人做人不愿意做的事情。AI新技术的出现和发展，不断扩展着机器人的功能，帮助人克服环境、距离、尺度等因素带来的交互困难。
汽车的“智能化”趋势势不可当，其中智能座舱已然成为工业界炙手可热的赛道。汽车座舱作为一个独立封闭的空间，其特殊性为机器人的应用提供了丰富的土壤。车载机器人是一种集成在汽车座舱内的智能交互设备，随着人工智能技术的不断发展和汽车行业的深度变革，车载机器人正逐渐成为一个新兴的研究领域和产业方向，为机器人的应用开辟了新的境地。我对于《智能座舱之车载机器人交互设计与开发》的出版感到十分欣喜，这本书正是聚焦于这一充满创新性和巨大市场潜力的领域。
本书精心呈现了车载机器人的研发与交互设计的全貌，从多个角度对车载机器人进行了系统的介绍和分析，包括定义和内涵、现状和案例、关键技术和系统架构、用户调研和情感设计、场景行为和交互模式、验证测试和综合评估等内容，既有理论上的探索和总结，也有实践上的经验和方法。本书的内容结合了多个真实的项目案例，展示了车载机器人在不同场景下的应用效果和用户反馈，为读者提供了丰富的参考资料和启发思路。本书适合从事智能座舱及车载机器人相关研究、开发和设计的专业人员阅读，也适合对车载机器人感兴趣的广大读者阅读。
车载机器人的研究作为人机交互领域的一个重要部分，不仅仅是技术的探索，更是对于未来出行和人机关系的一次思辨。本书所呈现的实例与前瞻性研究，将为该领域的学术研究和实践探索进一步指明前行的方向。我相信，本书将为学术界和产业界提供宝贵的智慧，为车载机器人领域的未来发展提供重要参考。愿本书为读者带来新的启示，引领智能座舱与车载机器人领域的璀璨未来，也祝愿车载机器人领域能够不断取得新的进展和突破。


席  宁  讲席教授
香港大学    
2023年8月 

前言
2015—2022年，服务机器人产业经历了场景摸索阶段，在技术局限和实际投资成效的双重压力下，对不同机器人服务场景创新进行了大浪淘沙。不少场景的机器人得以生存与持续发展，其中包括物流机器人、银行客服机器人、园区安防机器人、送餐机器人、车载机器人等。
车载机器人的出现丰富了机器人的实际应用场景，由于汽车座舱是独立封闭空间，语音交互效果较佳。车载机器人的任务明确，提升了人车的交互体验，提高了智能座舱的整体智能化水平。
车载机器人属于HRI（人?机器人交互）领域，越来越受到产学研界的重视，已经实现上车的车载机器人案例给学术界和工业界带来很多启发，未来在拟人化、自主交互、无人驾驶座舱的新交互方式等方面都值得开展前瞻性研究。
车载机器人在智能座舱中扮演着越来越重要的角色，本书共7章，围绕车载机器人的定义和新技术、情感表达、语音交互、测试平台的相关技术进行陈述，主要探讨车载机器人在交互设计和开发领域的最新发展，以及关键技术和应用，通过案例场景深入探讨车载机器人设计开发中的调研、评估、测试、验证等内容，分享了众多用户调研、分析评估及测试验证的实际案例数据。
第1章对车载机器人的定义与内涵进行了探讨。该部分由韩子天、王建民共同撰写。
第2章详细介绍了当前车载机器人的现状，包括实体机器人、虚拟车载助手，并给出了多个案例。该部分主要由韩子天、刘子鸽共同撰写。
第3章重点讨论了车载机器人的关键技术，包括人工智能芯片、显示模块、语音识别方案和视觉处理模块等，以及系统架构和应用层软件。该部分主要由韩子天、刘子鸽、李锐明撰写，刘瑞斌基于实际开发经验协助校对，北京爱数智慧科技有限公司提供了重要的素材。
第4章涉及用户调研的内容，探讨驾驶员对实体形态车载机器人的偏好和情感特点，以及对功能场景的调研结果和结论。该部分主要由王建民撰写，刘雨佳协助校对。
第5章介绍了人?机器人交互（HRI）的概念和场景行为定义，并详细描述了场景行为引擎和典型场景行为分类。该部分主要由韩子天、刘子鸽撰写，中科创达软件股份有限公司提供了重要的素材。
第6章针对机器人的验证测试和综合测评展开讨论。该部分主要由王建民撰写，其团队成员刘雨佳协助校对，李锐明负责该章的DV/PV测试介绍。
第7章对车载机器人的未来发展趋势进行了总结和展望，由韩子天撰写。
本书提供了基于实际研发项目整理的DV/PV测试方法及接受标准，该部分由李锐明完成，读者可登录华信教育资源网（http://www. hxedu.com.cn）免费获取参考。
特别鸣谢澳门特别行政区科学技术发展基金（FDCT）对本项目的资助（资助编号为0014/2018/AIR），以及国家外国专家项目高端外国专家引进计划、深圳市协同创新科技计划国际科技合作项目的资助出版。同时，也要感谢所有为本书出版做出贡献的同行、编辑和技术团队，希望本书能够为读者提供有价值的信息，推动车载机器人在汽车智能座舱中的进一步发展。

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