无人驾驶机器人是自动驾驶车辆的一种新的解决方案。它是一种在不改变现有车辆结构的同时,代替人类驾驶员实现自动驾驶的智能机器人。其可应用于战场运输、抢险救灾、车辆试验等军警民用领域。本文在课题组对无人驾驶机器人结构特性和车速控制的研究基础上,研究了基于驾驶员驾驶行为的无人驾驶机器人车辆协调控制机理。首先,介绍了无人驾驶机器人的性能要求。研究了无人驾驶机器人结构组成,分析了转向机械手、驾驶机械腿、换挡机械手的结构特性以及驱动方式,并建立了无人驾驶机器人模型。在此基础上,建立了无人驾驶机器人车辆模型。然后,对比分析了车速控制和转向操纵时机器驾驶和人工驾驶车辆的不同驾驶特性,阐明了机器驾驶车辆的优势及其所应具备的人工驾驶的驾驶特性。在此基础上,分别建立了考虑自适应预瞄特性、虚拟路径规划策略和期望横摆角速度跟踪的驾驶员转向操纵行为模型,以及考虑油门与制动切换操纵策略、不同道路曲率下操纵调整策略的驾驶员车速控制行为模型。最后,提出了由反馈控制层、补偿控制层、协调控制层组成的无人驾驶机器人车辆分层式纵横向协调控制方法。反馈控制层分别对油门、制动以及转向进行精确稳定的控制。补偿控制层采用了非线性干扰观测器分别对油门、制动以及转向控制过程中的模型不确定性和外部干扰进行实时地观测和补偿。协调控制层在反馈控制层和补偿控制层的基础上,对油门、制动以及转向进行协调控制。通过仿真和试验,验证了提出方法的有效性。