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產品詳細介紹Prescan自動駕駛仿真軟件一、簡介PreScan是德國Seimens西門子公司旗下汽車自動駕駛仿真軟件產品，Prescan是以物理模型為基礎，開發ADAS和智能汽車系統的自動駕駛仿真平臺。支持攝像頭、雷達、激光雷達、GPS，以及V2V/V2I車車通訊等多種應用功能的開發應用。 PreScan基于MATLAB仿真平臺，主要用于（ADAS）汽車高級駕駛輔助系統和無人自動駕駛系統的仿真模擬軟件，其包括多種基于雷達，攝像頭，激光雷達，GPS，V2V和V2I車輛/車路通訊技術的智能駕駛應用。支持模型在環（MIL），實時軟件在環（SiL），硬件在環（HiL）等多種使用模式。北京津發科技股份有限公司作為德國Siemens西門子公司正式簽約合作伙伴，旨在進一步加深雙方商業、技術合作，開辟新市場，為無人駕駛領域貢獻積極力量。二、軟件概覽智能汽車自動駕駛仿真系統在PreScan中的仿真實現如下圖所示。智能駕駛仿真實現      特點1. 場景工況      交通要素數據庫快速場景構建Euro NCAP   ×11NHTSA ×12ISO ×19ADAC ×9eValue   ×4Opendrive importerOSM importerIBEO importerGIDAS/CIDAS importer2. 傳感器&通訊 19種傳感器類型包括Mono cameraStereo cameraFisheye cameraRadarLidarUltrasonicAntennaRadioDSRC V2XLane marker sensorObject sensorDepth sensor3. Matlab Simulink 基于Matlab Simulink平臺4. 執行器&人機界面 車輛動力學模型PreScan modelCoupling to 3rd party   modelAMESimLMS Virtual.Lab MotionCarSim………三、詳細功能軟件詳細功能 特點描述交通場景建模型 ●Roads 道路模型●Database of road types 道路數據庫●Environment 環境模型●Road users 道路使用者●Weather & Lights 天氣光照傳感器模型 ●Camera, fisheye, mono, stereo攝像頭、魚眼、單目及雙目攝像頭●Radar 毫米波雷達●Laser and lidar   激光雷達●Ultrasonic   超聲波雷達●V2X sensors   車車/車路通訊傳感器●Ground truth sensors 真值傳感器●Ground truth Sensor   真值傳感器ADAS algorithm implementation   控制算法仿真集成 ●Model in the Loop   模型在環通過MatLab/Simulink平臺，可以引入各種編程工具開發的算法代碼。●Hardware in the Loop   硬件在環也可以直接引入ECU硬件，構成硬件在環試驗臺Driver model駕駛員模型 ●根據理想路徑以及車輛當前位置計算車輛轉角信號輸出。●根據理想速度以及車輛當前速度計算油門、剎車信號。不再遵循原先定義的路徑。●Driver in the loop   駕駛員在環Vehicle actuation modelling   車輛執行器建模 ●2D bicycle dynamics model 2D動力學模型●3D two track dynamics model 3D動力學模型●6DOF sprung body à x, y, z, roll, pitch, yaw 六自由度車輛狀態計算●Usage: on PreScan’s 3D roads (i.e. roads with a height profile)   適用PreScan 3D路面仿真●3rd party dynamics model import 外部車輛動力學模型導入Test Automation (TA) 自動化測試 ●Select variables (GUI)   選擇自動化測試參數●Set-up variables (MATLAB)   使用模板編寫自動化測試腳本●Run test automation script (MATLAB)   運行腳本●Compare results (MATLAB)   獲得自動化測試報告Demos ●PreScan標準安裝包自帶128 個demo場景，所有的場景模型以及系統控制算法完全對用戶 開放●PreScan標準安裝包自帶19個智能駕駛系統傳感器●PreScan標準安裝包自帶30多個智能控制算法模型，所有系統控制算法完全對用戶開放、可編輯修改●PreScan標準安裝包自帶43個交通道路參與者及執行器，并支持導入用戶自定義的第三方3D模型●PreScan標準安裝包自帶134個ADAS仿真系統模型，這些案例所含的場景模型、系統控制算法、執行器模型完全對用戶開放功能插件 ●大規模交通流自動生成器●IBEO掃描數據自動轉換為PreScan仿真場景●IBEO掃描數據自動轉換為PreScan仿真場景●攝像頭物理模型●基于統計學性能的雷達模型●GIDAS事故數據庫自動導入PreScan仿真場景●升級版車車通訊傳感器模型●PreScan和PTV Vissim軟件耦合計算四、應用案例1.MCity使用PreScan驗證測試場設計2.車道保持系統硬件在環（HIL)測試平臺3.自動駕駛系統硬件在環（HIL)測試平臺4.自適應巡航/自動緊急制動系統ViL測試平臺5.基于Nvidia PX的人工智能硬件在環測試平臺

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通過抽象仿真模擬實現基礎知識形象化、復雜原理可視化，讓學生掌握區塊鏈基礎知識、原理、關鍵技術及主要特性等認知。

國內外已經涌現出了很多優秀的智能助行機器人產品或樣機，但針對下肢功能運動障礙患者的智能助行機器人研究仍然存在一定的局限性： （1）助行機器人對于人體運動意圖的識別研究主要依靠力傳感器，在運動意圖的定義和計算方面的差異較大； （2）基于助行機器人步態分析方面成果有限，行走能力評估依靠傳統的Holden步行功能分級以及Tinetti平衡與步態量表進行評估，缺乏對步態參數的具體量化評估手段； （3）自適應參數導納控制、共享控制及交互力-位置混合控制等方法大多僅能在特定的人機協同系統滿足使用，故只能用于單一功能的康復訓練，難以滿足不同行走能力用戶的多樣化康復訓練需求。 本成果研究的面向下肢弱肌力人群的智能助行機器人，通過基于機載的力傳感器、激光傳感器、Kinect等設備，設計多模態人機交互接口，獲取人體運動數據；基于有監督的神經網絡步態事件分類算法模型提取分析步態的時空參數，并且能夠應用康復醫學功能評定理論進行人體行走能力的智能綜合評估，根據評估的行走能力切換對應的機器人模式。 圖1 智能助行機器人一代 圖2 智能助行機器人二代 圖3 智能助行機器人三代 【性能指標】 1）機器人樣機： 人體運動模式識別準確率≥95%； 跟隨模式相對位置誤差≤15cm，相對角度誤差≤20°； 左腿擺動、雙支撐相左向重心轉移、右腿擺動和雙支撐相右向重心轉移四個步態相位識別準確率≥95%。 2）運動狀態監測及行走能力評估一體化平臺： 正常行走、肢體約束異常狀態及趔趄、跌倒等緊急狀態識別準確率≥90%。

該成果由清華大學神經調控國家工程研究中心、昌平實驗室聯合北京清華長庚醫院共同完成。在團隊的聯合攻關下，人工脊髓系統在患者體內發揮神奇功效，實現了和患者的運動協同。