CN113008570B - 用于机器人驱动系统中的力补偿的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请题为“用于机器人驱动系统中的力补偿的系统和方法”。本公开总体上涉及补偿由机器人驱动系统的部件引发的任何力的系统和方法，该机器人驱动系统包括：转台，其限定转向轴线并且安装到包括自动操纵系统的车辆的方向盘；机器人框架，其安装到车辆并且包括支撑构件；传动装置，其耦接到支撑构件并且可操作地耦接到转台；转向马达，其与传动装置驱动地接合；负载传感器，其在与转向轴线相距已知距离处安装在支撑构件与传动装置之间；以及控制器，其与转向马达和负载传感器通信，该控制器被配置为调整由转向马达生成的转向扭矩来补偿由所述机器人驱动系统引发的任何力，以防止超控自动操纵系统。

Description

用于机器人驱动系统中的力补偿的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年12月20日提交的美国临时专利申请序列号62/951,153的优先权，该美国临时专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及机器人驱动系统和补偿由机器人驱动系统的部件引发的任何力的方法。

背景技术

自动驱动系统已成为现代汽车上越来越流行的设备。因此，需要开发能够与这些复杂系统配合以观察和评估其性能的测试设备。特别是对于自动操纵系统(例如，车道保持辅助系统)，如果没有自动操纵系统表现得好像它正由驾驶员手动超控一样(即好像驾驶员正在向方向盘施加扭矩以手动操纵该车辆)，则测试此类系统是有困难的。本公开描述了一种系统和方法，该系统和方法用于通过补偿由测试设备的元件部分引发的任何力来防止测试设备超控自动操纵系统，从而观察和评估自动操纵系统的性能。

发明内容

本公开涉及一种用于旋转包括自动操纵系统的车辆的方向盘的机器人驱动系统。该机器人驱动系统包括转台，该转台限定转向轴线并被配置为安装到车辆的方向盘，以使得转台和方向盘同时围绕转向轴线旋转。该机器人驱动系统还包括机器人框架，该机器人框架包括支撑构件并被配置为安装到车辆。该机器人驱动系统还包括传动装置，该传动装置耦接到支撑构件并且可操作地耦接到转台以将转向扭矩传送到转台，从而旋转转台和方向盘。该机器人驱动系统还进一步包括转向马达，该转向马达与传动装置驱动地接合以生成转向扭矩并将转向扭矩施加于传动装置。另外，该机器人驱动系统包括负载传感器，该负载传感器在与转向轴线相距已知距离处安装在支撑构件与传动装置之间，其中该负载传感器生成对应于在传动装置与支撑构件之间经受的力的负载信号。此外，该机器人驱动系统包括控制器，该控制器与转向马达和负载传感器进行通信，其中该控制器基于负载信号和与转向轴线相距的已知距离来计算由转台经受的阻抗扭矩，并且该控制器能够基于阻抗扭矩来确定将要施加于转向扭矩的补偿扭矩以补偿由机器人驱动系统引发的任何力，从而防止自动操纵系统的超控。

本公开还包括一种操作机器人驱动系统以防止自动操纵系统的超控的方法。操作机器人驱动系统的该方法包括利用转向马达生成转向扭矩的步骤。操作机器人驱动系统的该方法还包括将转向扭矩施加于传动装置的步骤。操作机器人驱动系统的该方法进一步包括生成对应于在传动装置与支撑构件之间经受的力的负载信号的步骤。操作机器人驱动系统的该方法还进一步包括利用控制器基于负载信号和与转向轴线相距的已知距离来计算由方向盘经受的阻抗扭矩的步骤。另外，操作机器人驱动系统的该方法包括利用控制器基于阻抗扭矩来确定补偿扭矩的步骤。此外，操作机器人驱动系统的该方法包括以下步骤：基于补偿扭矩来调整由转向马达生成的转向扭矩以补偿由机器人驱动系统引发的任何力，从而防止自动操纵系统的超控。

附图说明

当结合附图考虑以下详细描述时，本公开的其他优点将变得容易理解，因为通过参考以下详细描述将更好地理解本公开，其中：

图1是机器人驱动系统的透视图。

图2是机器人驱动系统的转台的分解图。

图3是安装在车辆中的机器人驱动系统的透视图。

图4是安装到车辆的方向盘上的机器人驱动系统的透视图。

图5是安装到车辆的方向盘上的机器人驱动系统的正视图。

图6是安装到车辆的方向盘上的机器人驱动系统的侧视图。

图7是安装到车辆的方向盘上的机器人驱动系统的相反侧视图。

图8是机器人驱动系统的局部前透视图。

图9是机器人驱动系统的分解透视图。

图10是机器人驱动系统的另一局部前透视图。

图11是图10的驱动机器人的局部剖视图。

图12是机器人驱动系统的又一局部前透视图。

图13是机器人驱动系统的局部分解透视图。

图14是机器人驱动系统的负载传感器的局部剖视图。

图15是机器人驱动系统的局部后透视图。

图16是安装到车辆的方向盘上的机器人驱动系统的正视图，示出了一种补偿由机器人驱动系统的部件引发的任何力的方法。

具体实施方式

参考附图，其中整体上在几个视图中相同的附图标记表示相同的部分，图1-图16大体示出了用于测试包括自动操纵系统24的车辆22的机器人驱动系统20。机器人驱动系统20能够旋转车辆22的方向盘26。机器人驱动系统20还可以包括加速致动器28，该加速致动器28被配置为耦接到并致动车辆22的加速踏板30。机器人驱动系统20可以进一步包括制动执行器32，该制动执行器32被配置为耦接到并致动车辆22的制动踏板34。机器人驱动系统20能够以与人类相同的功能来驱动车辆22。例如，机器人驱动系统20可能能够执行车辆22的方向盘26、加速踏板30和制动踏板34的协调致动，以执行与驾驶相关的典型任务。此类任务包括致动方向盘26以将车辆22引导到停车位，导航车辆22绕过拐角，改变车辆22的车道等。重要的是，需要有效地观察和评估自动操纵系统的性能24。

自动操纵系统24例如可以是车道保持辅助系统(LKAS)。但是，应当认识到，随着自主驾驶技术的进步，自动操纵系统24可以是完全自主操纵系统。为了安全起见，自动操纵系统24通常允许驾驶员通过对方向盘26施加手动扭矩来手动“超控(override)”自动操纵系统24，以指示驾驶员期望的车辆22的方向。此功能对使用当前的机器人测试设备来观察和评估自动操纵系统24的性能提出了挑战。特别地，自动操纵系统24可能会无意中感觉到由当前的机器人测试设备的部件引发的任何力，就像驾驶员手动超控自动操纵系统24一样。由于这种现象，有效地观察和评估自动操纵系统24的性能的能力降低了。因此，需要本公开的机器人驱动系统20和补偿由机器人驱动系统20的部件引发的任何力的方法来解决自动操纵系统24的意外超控的问题。为了尽可能少地操控车辆，期望由机器人驱动系统20的部件引发的任何力在机器人驱动系统20内得到补偿。

参照图1-图7，机器人驱动系统20包括转台36，该转台36限定转向轴线38并被配置为安装到车辆22的方向盘26上，使得转台36和方向盘26同时围绕转向轴线38旋转。在优选实施例中，如图1和图2所示，转台36可以包括与紧固件37组装在一起的独立部分。例如，转台36可以包括第一上部36a、第二上部36b、第一下部36c和第二下部36d。可以使用紧固件37将第一上部36a和第二上部36b组装到第一下部36c和第二下部36d，以形成转台36。有利地，由分离的部分36a、36b、36c、36d构造转台36允许将转台36安装在方向盘26的后面而无需移除方向盘26。例如，第一上部36a和第一下部36c的形状可以使其能够围绕车辆22的转向柱定位在方向盘26的后面而无需移除方向盘26。随后，可以使用紧固件37将第二上部36b和第二下部36d组装到第一上部36a和第一下部36c，以形成转台36。在一些实施例中，第一上部36a可以永久地耦接到第一下部36c，和/或第二上部36b可以永久地耦接到第二下部36d。相反，在其他实施例中，部分36a、36b、36c、36d可以是彼此完全可分离的。另外，如图2所示，键部(key)39可以设置在部分36a、36b、36c、36d之间，以促进部分36a、36b、36c、36d的对准。而且，在理想的实施例中，例如图2所示，第二上部36b可以限定比第二下部36d更长的弧长，使得第二上部36b可以被紧固到第一下部36c和第二下部36d。

可以使用一个或多个托架/支架(brace)40将转台36安装到方向盘上。在优选实施例中，如图2和图4-图7所示，托架40包括托架构件41(如图2所示)，该托架构件41由不锈钢或任何其他合适的材料制成，并被配置为横跨方向盘26并用紧固件固定到位，例如，将转台36安装到方向盘26上。但是，可以构想出以牢固且可释放的方式将转台36安装到方向盘上的其他手段，例如但不限于夹具、扣钩、紧固件或带子。另外，托架40可以是可调整的，以使得转台36可以被安装到不同尺寸/形状的方向盘26。例如，托架40可以包括用于将转台36安装到具有不同半径的方向盘26的调整装置。而且，托架40还可以包括用于将转台36安装到具有不同厚度的方向盘26的调整装置。此外，托架40可以被组装到转台36上的各个位置，使得托架40不与方向盘26的辐条对准。另外，托架40可以包括覆盖物43(如图2所示)，这些覆盖物43围绕托架40布置以覆盖任何形状的边缘，从而确保驾驶员舒适。

继续参照图1-图7，机器人驱动系统20还包括被配置为安装到车辆22上的机器人框架42。机器人框架42包括用于支撑传动装置46和负载传感器48(下面更详细地描述)的支撑构件44。参照图3，机器人框架42还可以包括被配置为安装在车辆22的地板52上的基座50。可替代地，基座50可以被配置为安装在车辆22的内部的其他位置(未显示)。例如，基座50可以被安装到车辆22的仪表板、挡风玻璃、座椅或中央控制台上。支撑构件44可以从基座50朝向传动装置46向上延伸以支撑传动装置46和/或负载传感器48(下面更详细地描述)。此外，可以将加速致动器28和制动执行器32安装到机器人框架42上。

传动装置46(在所有附图中示出)耦接至支撑构件44，使得支撑构件44为传动装置46提供支撑。更具体地，传动装置46可以包括安装到负载传感器48上的传动壳体54，并且负载传感器48可以被设置在支撑构件44与传动装置46之间(下面更详细地描述)。参照图8-图11，其示出了部分地隐藏了传动壳体54的传动装置46，传动装置46可以包括多个轴承构件56，这些轴承构件56被布置成可旋转地支撑转台36以便围绕转向轴线38旋转。特别地，参照图10和图11，轴承构件56可以被布置成容纳转台36的内唇部58和外唇部60，使得内唇部58和外唇部60在轴承构件56上滚动并约束转台36围绕转向轴线38的旋转运动。在优选实施例中，转台36的第一下部36c和第二下部36d可以限定内唇部58和外唇部60。

机器人驱动系统20还包括能够生成转向扭矩ST的转向马达62。转向马达62与传动装置46驱动地接合，以生成转向扭矩ST并将其施加到传动装置46。转向马达62可以安装到传动壳体54上。例如，参照图15，在一些配置中，转向马达62可以完全由传动壳体54支撑。传动装置46也可操作地耦接到转台36以将转向扭矩ST传送到转台36，以便旋转转台36和车辆22的方向盘26。例如，参照图8-图10，传动壳体54可以包括部分地设置在传动壳体54内的驱动构件64。驱动构件64可以可旋转地安装到转台36上并且可操作地耦接至转向马达62以将转向扭矩ST从转向马达62传送到转台36，以便旋转转台36和方向盘26。在图8-图10中，驱动构件64直接安装到转向马达62上。但是，可以想到，可以包括中间元件部分(例如但不限于减速齿轮组)，以将驱动构件64可操作地耦接至转向马达62。

为了将驱动构件64可旋转地安装到转台36，驱动构件64可以包括第一扭矩传递接口66并且转台36包括第二扭矩传递接口68。第一扭矩传递接口66和第二扭矩传递接口68可以进行协作以将由转向马达62生成的转向扭矩ST从驱动构件64传送到转台36，以使转台36和方向盘26旋转。可以想到，各种类型的扭矩传递接口(例如但不限于齿)可被用于将转向扭矩ST从转向马达62传送到转台36以致动方向盘26。在优选实施例中，例如，如图10所示，转台的第一下部36c和第二下部36d可以包括齿状的第二扭矩传递接口68，该第二扭矩传递接口68被配置为与驱动构件64的第一扭矩传递接口66(其也为齿状)啮合。

参照图5-图16，负载传感器48在与转向轴线38相距已知距离D处安装在支撑构件44与传动装置46之间，其中负载传感器48生成负载信号，该负载信号对应于在传动装置46与支撑构件44之间经受的力F(如图16所示)。期望支撑构件是刚性的，使得支撑构件在经受力F时具有最小的挠度。参照图13和图14，负载传感器48可以包括安装到支撑构件44上的第一部分70(在图12-图14中最佳示出)。例如，可以用手工紧固件45(如图13和图14所示)或任何其他合适的手段将第一部分70安装到支撑构件44上。可以利用紧固件或任何其他合适的手段将第二部分72(在图7、图13、图14中最佳示出)安装到传动壳体54上。可以想到，任何合适的构件都可以用作第一部分70和第二部分72，例如但不限于支撑架(bracket)。重要的是，第一部分70和第二部分72被布置成将在传动装置46与支撑构件44之间经受的力F传送到安装在第一部分70与第二部分72之间的测压元件74，以测量在传动装置46与支撑构件44之间经受的力F并生成负载信号。可以利用任何合适的手段(例如紧固件79)将测压元件74安装到第一部分70和第二部分72。值得注意的是，如图13和图14所示，测压元件74可以被容纳在负载传感器壳体75内。紧固件79可以被布置为限制测压元件74和负载传感器壳体75的旋转。负载传感器48还可以包括安装到第二部分72上的测压元件覆盖物77，以用于密封负载传感器并容纳紧固件79。测压元件74可以是测量第一部分70与第二部分72之间的压缩或张力的任何合适的装置，例如但不限于应变计测压元件、气动测压元件、液压测压元件、压电测压元件等。值得注意的是，负载传感器46、机器人框架42和支撑构件44可以被布置成偏离转向轴线，以使得驾驶员可以舒适地将他的驾驶腿放在车辆的搁脚空间中。

机器人驱动系统20还包括与转向马达62和负载传感器48进行通信的控制器76(在图15和图16中示意性地示出)。控制器76被配置为基于对应于力F的负载信号和与转向轴线38相距的已知距离D来计算由转台36经受的阻抗扭矩RT。阻抗扭矩RT表示由机器人驱动系统20引发的任何力，其可能会导致自动操纵系统24的意外超控。可能由机器人驱动系统20引发的力包括内部部件的摩擦力和对转台36的旋转的惯性阻力。另外，基于阻抗扭矩RT，控制器76也被配置为确定将要施加于转向扭矩ST以补偿由机器人驱动系统引发的任何力的补偿扭矩CT，以便防止自动操纵系统24的超控。有利的是，基于补偿扭矩CT来调整转向扭矩ST使得机器人驱动系统20能够在内部补偿由其元件部分(例如转向马达62或传动装置46)引发的任何力，因此提供一种整体解决方案来防止自动操纵系统的超控(这对当前的机器人测试设备来说是个问题)。

本公开还包括一种操作机器人驱动系统20以防止自动操纵系统24的超控的方法。操作机器人驱动系统20的该方法包括利用转向马达62生成转向扭矩ST的步骤。作为控制器76向转向马达62传送马达信号以在特定方向上以特定量值生成转向扭矩ST的结果，转向扭矩ST可以被生成。操作机器人驱动系统20的该方法还包括将转向扭矩ST施加于传动装置46的步骤。如上所述，传动装置46也可操作地耦接到转台36以将转向扭矩ST传送给转台36，从而使转台36和方向盘26旋转。因此，将转向扭矩ST施加于传动装置46将导致方向盘26旋转以改变车辆22的轨迹。

操作机器人驱动系统20的该方法进一步包括利用负载传感器48生成对应于在传动装置46与支撑构件44之间经受的力F的负载信号的步骤。例如，参照图16，如果车辆22漂移出期望的车道，如由自动操纵系统24所指示，自动操纵系统24可以在适当的方向上推动方向盘26以纠正车辆22的轨迹。但是，自动操纵系统24可能无意中感受到由机器人驱动系统20的部件引发的任何力，就像驾驶员正在手动超控自动操纵系统24一样。在这种情况下，驾驶员并没有向方向盘26施加手动扭矩。事实上，自动操纵系统正在经受方向盘26由于机器人驱动系统20的部件所引发的任何力而经受的阻抗扭矩RT。因此，操作机器人驱动系统20的该方法还进一步包括利用控制器76基于负载信号和与转向轴线38相距的已知距离D来计算方向盘26所经受的阻抗扭矩RT的步骤。例如，该阻抗扭矩RT可以是力F与距离D的乘积，但是，可以想到计算阻抗扭矩RT的其他方法。

此外，操作机器人驱动系统20的该方法包括利用控制器76基于阻抗扭矩RT来确定补偿扭矩CT的步骤。为了确定补偿扭矩CT，操作机器人驱动系统20的该方法可以进一步包括确定方向盘26的当前旋转速度以及基于方向盘26的当前旋转速度确定控制器76的操作模式的步骤。控制器76的操作模式可以选自于动态操作模式和静态操作模式。当方向盘26的当前旋转速度足以改变车辆22的轨迹时，控制器76可以选择动态操作模式。例如，当机器人驱动系统20正在以足以将车辆22引导到停车位、导航车辆22绕过拐角、改变车辆22的车道等的旋转速度旋转方向盘26时，控制器76可以选择动态操作模式。相反，当方向盘26的当前旋转速度是标称值以使得车辆22的轨迹保持不变时，控制器76可以选择静态操作模式。例如，当车辆22正在沿着直路笔直地行驶下去时，控制器76可以选择静态操作模式。

当控制器76以动态操作模式操作机器人驱动系统20时，基于机器人驱动系统20的所识别的摩擦曲线来确定补偿扭矩CT。因此，有必要查明机器人驱动系统20的所识别的摩擦曲线。为了查明所识别的摩擦曲线，控制器76可以启动摩擦识别例程。该摩擦识别例程可以包括以下步骤：利用转向马达62将识别扭矩(未示出)施加于方向盘26；以及利用控制器76基于对应于摩擦识别例程期间的力F的负载信号来计算所识别的摩擦曲线。所识别的摩擦曲线可以表示机器人驱动系统20在方向盘26的整个旋转范围内引发的任何力。因此，当在动态操作模式下操作时，随着方向盘26的旋转，控制器76可以确定必要的补偿扭矩CT，以防止方向盘26由于机器人驱动系统20的部件所引发的任何力而经受的阻抗扭矩RT超控自动操纵系统24。

当控制器76在静态操作模式下操作机器人驱动系统20时，补偿扭矩CT可以被确定为与阻抗扭矩RT相等且相反的值，以使得补偿扭矩CT抵消阻抗扭矩RT。因此，当控制器76在静态操作模式下操作机器人驱动系统20时，方向盘26所经受的扭矩总和被控制为零。重要的是，在抵消了阻抗扭矩RT的情况下，自动操纵系统24能够在正确的方向上推动车辆的方向盘，以纠正车辆22的轨迹，而不会被意外超控。

为了实现该目的，再次参照图16，操作机器人驱动系统20的该方法包括以下步骤：基于补偿扭矩CT来调整由转向马达62生成的转向扭矩ST以补偿由机器人驱动系统20引发的任何力，从而防止自动操纵系统24的超控。换句话说，在控制器76向转向马达62传送马达信号以生成转向扭矩ST之前，控制器76可以根据计算出的补偿扭矩CT调整期望的转向扭矩ST的量值和/或方向，使得机器人驱动系统20在内部补偿由其元件部分引发的任何力，从而防止自动操纵系统24的超控。

可以想到，控制器76可以以其他操作模式来操作机器人驱动系统20。例如，控制器76可以在完全主动模式下操作机器人驱动系统20。在完全主动模式下，机器人驱动系统20可以旋转方向盘26来主动执行与驾驶车辆22相关的典型任务(例如，将车辆22引导到停车位，导航车辆22绕过拐角，改变车辆22的车道等)，而无需考虑由测试设备的元件部分引发的任何力。另外，例如，控制器76可以在完全被动模式下操作机器人驱动系统20。例如，在完全被动模式下，机器人驱动系统20可以无论在什么情况下都不对方向盘26施加任何转向扭矩ST，以允许驾驶员承担方向盘26的完全控制。

在前面的描述中已经讨论了几个实施例。然而，本文讨论的实施例并非旨在穷举或将本公开限制为任何特定形式。已经使用的术语旨在具有描述性词语的性质，而不是限制性的。鉴于以上教导，许多修改和变化是可能的，并且可以以不同于具体描述的方式实践本公开。

Claims (20)

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。

14.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其进一步包括加速致动器，所述加速致动器安装到所述机器人框架并且被配置为耦接到且致动所述车辆的加速踏板。

15.根据权利要求1所述的机器人驱动系统，其进一步包括制动执行器，所述制动执行器安装到所述机器人框架并且被配置为耦接到且致动所述车辆的制动踏板。

16.一种操作机器人驱动系统以旋转车辆的方向盘的方法，所述车辆包括自动操纵系统，并且所述机器人驱动系统包括：转台，其限定转向轴线并安装到所述方向盘；机器人框架，其安装到所述车辆并包括支撑构件；传动装置，其耦接到所述支撑构件并可操作地耦接到所述转台；转向马达，其与所述传动装置驱动地接合；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；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，所述方法包括以下步骤：

利用所述转向马达生成转向扭矩；

将所述转向扭矩施加于所述传动装置；

生成负载信号，所述负载信号对应于在所述传动装置与所述支撑构件之间经受的力；

利用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方向盘经受的阻抗扭矩；

利用所述控制器基于所述阻抗扭矩来确定补偿扭矩；以及

基于所述补偿扭矩来调整由所述转向马达生成的所述转向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。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括以下步骤：

确定所述方向盘的当前旋转速度；以及

基于所述方向盘的所述当前旋转速度来确定所述控制器的操作模式，其中所述操作模式选自于：

当所述方向盘的所述当前旋转速度足以改变所述车辆的轨迹时的动态操作模式；以及

当所述方向盘的所述当前旋转速度是标称值以使得所述车辆的轨迹保持不变时的静态操作模式。

18.根据权利要求17所述的方法，其中确定所述补偿扭矩的步骤被进一步限定为当以所述动态操作模式进行操作时基于所述机器人驱动系统的识别的摩擦曲线来确定所述补偿扭矩。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括通过启动摩擦识别例程来查明所述识别的摩擦曲线的步骤，所述摩擦识别例程包括以下步骤：

利用所述转向马达将识别扭矩施加于所述方向盘；以及

利用所述控制器基于所述摩擦识别例程期间的所述负载信号来计算所述识别的摩擦曲线。

20.根据权利要求17所述的方法，其中确定所述补偿扭矩的步骤被进一步限定为当以所述静态操作模式进行操作时确定所述补偿扭矩是与所述阻抗扭矩相等且相反的值，使得所述阻抗扭矩被所述补偿扭矩抵消。

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