[发明专利]用于提取驱动系统的驱动特性的装置

权利要求书

1.一种用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其包括：

驱动单元，所述驱动单元配置为将旋转力提供至驱动轴；

力-扭矩传感器单元，所述力-扭矩传感器单元可拆卸地联接至所述驱动单元的驱动轴；

负载单元，所述负载单元可拆卸地联接至所述驱动单元的驱动轴；以及

控制单元，所述控制单元配置为控制提供至所述驱动单元的驱动能量，所述控制单元通过利用输入的驱动能量与测量扭矩之间的关系来推导驱动单元常数，并利用所推导的驱动单元常数、输入的驱动能量、负载单元的惯性力矩和负载单元的角加速度来计算摩擦扭矩，从而从所计算的摩擦扭矩推导摩擦系数；所述测量扭矩是在驱动单元联接至力-扭矩传感器单元时从力-扭矩传感器单元通过驱动轴的旋转力而测量的，所述负载单元的角加速度是在驱动单元联接至负载单元时由旋转力所导致的。

2.根据权利要求1所述的用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其中所述驱动单元包括马达和减速齿轮，驱动能量应用为施加至所述马达的电流值，并且驱动单元常数应用为所述马达的恒定值。

3.根据权利要求1所述的用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其中当推导所述控制单元的驱动单元常数时，所述力-扭矩传感器单元以不旋转的方式联接至驱动轴，并且当推导所述控制单元的摩擦系数时，所述负载单元以与驱动轴一起旋转的方式联接至驱动轴。

4.根据权利要求1所述的用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其中所述摩擦系数包括库伦摩擦系数和粘滞摩擦系数。

5.根据权利要求1所述的用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其中所述控制单元基于输入的驱动能量和测得的扭矩数据通过使用最小二乘法拟合而计算梯度，从而推导驱动单元常数。

6.根据权利要求1所述的用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其中所述驱动单元包括马达和减速齿轮，驱动能量应用为施加至所述马达的电流值，驱动单元常数应用为所述马达的恒定值，并且所述控制单元配置为基于输入的电流值和与测得的扭矩相关的数据通过使用最小二乘法拟合而计算梯度，从而推导马达常数。

7.根据权利要求1所述的用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其中所述控制单元配置为利用推导的驱动单元常数和输入的驱动能量来计算驱动扭矩，并利用驱动扭矩、负载单元的惯性力矩和由旋转力导致的负载单元的角加速度来计算摩擦扭矩。

8.根据权利要求1所述的用于提取驱动系统的驱动特性的装置，其中所述驱动单元包括马达和减速齿轮，驱动能量应用为施加至所述马达的电流值，驱动单元常数应用为所述马达的恒定值，所述摩擦系数包括库伦摩擦系数和粘滞摩擦系数，并且所述控制单元配置为通过使用如下等式来推导摩擦系数，

τf=kmi-Iω·]]>

τ_f＝α*sign(ω)+β*ω

其中τ_f为摩擦扭矩，k_m为驱动单元的马达常数，I为负载单元的惯性力矩，ω为负载单元的角速度，α为库仑摩擦系数，且β为粘滞摩擦系数。