[发明专利]用于机器人驱动系统中的力补偿的系统和方法

权利要求书

1.一种用于旋转车辆的方向盘的机器人驱动系统，所述车辆包括自动操纵系统，所述机器人驱动系统包括：

转台，其限定转向轴线并且被配置为安装到所述车辆的所述方向盘，使得所述转台和所述方向盘同时围绕所述转向轴线旋转；

机器人框架，其包括支撑构件并且被配置为安装到所述车辆；

传动装置，其耦接到所述支撑构件并且可操作地耦接到所述转台以向所述转台传送转向扭矩，从而旋转所述转台和所述方向盘；

转向马达，其与所述传动装置驱动地接合，以生成所述转向扭矩并向所述传动装置施加所述转向扭矩；

负载传感器，其在与所述转向轴线相距已知距离处安装在所述支撑构件与所述传动装置之间，其中所述负载传感器生成对应于在所述传动装置与所述支撑构件之间经受的力的负载信号；以及

控制器，其与所述转向马达和所述负载传感器进行通信，其中所述控制器基于所述负载信号和与所述转向轴线相距的所述已知距离来计算由所述转台经受的阻抗扭矩，并且所述控制器基于所述阻抗扭矩来确定将要施加到所述转向扭矩的补偿扭矩以补偿由所述机器人驱动系统引发的力，从而防止所述自动操纵系统的超控。

2.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其中所述传动装置包括多个轴承构件，所述多个轴承构件被布置成可旋转地支撑所述转台以便围绕所述转向轴线旋转。

3.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其中所述传动装置包括驱动构件，所述驱动构件可旋转地安装到所述转台并且可操作地耦接到所述转向马达，以将所述转向扭矩从所述转向马达传送到所述转台，从而旋转所述转台和所述方向盘。

4.根据权利要求3所述的机器人驱动系统，其中所述驱动构件包括第一扭矩传递接口并且所述转台包括第二扭矩传递接口，其中所述第一扭矩传递接口和所述第二扭矩传递接口进行协作以将所述转向扭矩从所述转向马达传送到所述转台，从而旋转所述转台和所述方向盘。

5.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其中所述传动装置包括传动壳体，所述传动壳体安装到所述负载传感器并且包括部分设置在所述传动壳体内的驱动构件。

6.根据权利要求5所述的机器人驱动系统，其中所述转向马达可操作地耦接到所述驱动构件以将所述转向扭矩从所述转向马达传送到所述转台，从而旋转所述转台和所述方向盘。

7.根据权利要求5所述的机器人驱动系统，其中所述转向马达被安装到所述传动壳体并且由所述传动壳体支撑。

8.根据权利要求5所述的机器人驱动系统，其中所述负载传感器包括第一部分、第二部分和测压元件，所述第一部分安装到所述支撑构件，所述第二部分安装到所述传动壳体，所述测压元件安装在所述第一部分与所述第二部分之间以测量在所述传动装置与所述支撑构件之间经受的所述力并生成所述负载信号。

9.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其中所述机器人框架包括基座，所述基座被配置为安装到所述车辆的内部。

10.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其中所述机器人框架包括基座，所述基座被配置为安装到所述车辆的地板。

11.根据权利要求10所述的机器人驱动系统，其中所述支撑构件从所述基座朝向所述传动装置向上延伸以支撑所述传动装置。

12.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其中所述转台包括用于将所述转台安装到所述方向盘的一个或多个托架。

13.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其中所述转台包括多个部分，所述多个部分彼此可分离以便将所述转台定位并安装于所述方向盘后面。