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原文传递智能助力装置、系统以及用于控制其提供助力的方法

专利名称：	智能助力装置、系统以及用于控制其提供助力的方法
摘要：	本发明提供一种智能助力装置、系统以及用于控制其提供助力的方法，所述智能助力装置包括：助力控制器、操纵部件和状态采样机构，其中，所述状态采样机构连接至所述操纵部件，所述状态采样机构被配置用于感测所述操纵部件的状态变化并且根据所述操纵部件的状态变化生成相应的电信号；所述助力控制器被配置用于接收所述状态采样机构生成的所述电信号，并且响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力。本发明通过操纵部件和状态采样机构大大降低了智能助力装置进行助力控制的成本和复杂度，有效提高了助力控制的可靠性和稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	灵动科技(北京)有限公司
发明人：	李睿智;齐欧;陈召强;杨立业
专利状态：	有效
申请日期：	2018-04-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201810333896.3
公开号：	CN110371170A
代理机构：	北京汇知杰知识产权代理有限公司
代理人：	董江虹;李洁
分类号：	B62B5/00(2006.01);B;B62;B62B;B62B5
申请人地址：	100190 北京市海淀区中关村东路66号世纪科贸大厦C座2601室
主权项：	1.一种智能助力装置，其特征在于，所述智能助力装置包括：助力控制器、操纵部件和状态采样机构，其中，所述状态采样机构连接至所述操纵部件，所述状态采样机构被配置用于感测所述操纵部件的状态变化并且根据所述操纵部件的状态变化生成相应的电信号；所述助力控制器被配置用于接收所述状态采样机构生成的所述电信号，并且响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力。 2.根据权利要求1所述的智能助力装置，其特征在于，所述操纵部件包括拉杆、摇杆或按钮形式的部件。 3.根据权利要求1或2所述的智能助力装置，其特征在于，所述状态采样机构包括滑动变阻器，所述滑动变阻器包括电阻丝和滑动端，所述滑动端直接或间接连接至所述操纵部件，并且所述滑动端跟随所述操纵部件的位置变化在所述电阻丝上移动，以生成相应的电压采样值。 4.根据权利要求3所述的智能助力装置，其特征在于，所述状态采样机构还包括设置在所述滑动变阻器和所述操纵部件之间的连杆机构，所述连杆机构包括至少一个连杆，所述连杆机构能够将所述操纵部件的状态变化传递到所述滑动变阻器的滑动端。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的智能助力装置，其特征在于，所述智能助力装置还包括惯性测量单元，所述惯性测量单元被配置用于测量所述智能助力装置的运动状态。 6.根据权利要求5所述的智能助力装置，其特征在于，所述惯性测量单元被具体配置用于测量所述智能助力装置在至少一个方向上的加速度和在至少一个方向上的角速度或角加速度。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的智能助力装置，其特征在于，所述智能助力装置进一步包括驱动所述智能助力装置移动的驱动装置，所述驱动装置包括至少一个电机，所述至少一个电机被配置用于在所述助力控制器的控制下向所述智能助力装置提供前进助力和转向助力中的至少一种。 8.根据权利要求6或7所述的智能助力装置，其特征在于，所述助力控制器被具体配置用于：获得所述惯性测量单元测得的所述智能助力装置的运动状态，并且根据所述运动状态确定所述智能助力装置当前处于水平前进状态、爬坡状态、转弯状态或者其他状态中的一个，并由此确定向所述智能助力装置施加助力的类型。 9.根据权利要求8所述的智能助力装置，其特征在于，所述助力控制器被具体配置用于：在通过所述惯性测量单元测得的所述智能助力装置的运动状态确定所述智能助力装置没有角速度并且处于水平前进状态或爬坡状态时，向所述智能助力装置提供前进助力；其中该前进助力的大小与拉杆或摇杆形式的操纵部件的倾斜角度正相关，或者该前进助力的大小与所述智能助力装置的前进速率正相关。 10.根据权利要求8所述的智能助力装置，其特征在于，所述助力控制器被具体配置用于：在通过所述惯性测量单元测得的所述智能助力装置的运动状态确定所述智能助力装置持续存在角加速度或角速度时，向所述智能助力装置提供转向助力，或者向所述智能助力装置提供转向助力与前进助力；其中该转向助力的大小与所述惯性测量单元测得的角速度正相关,该前进助力的大小与拉杆或摇杆形式的操纵部件的倾斜角度正相关，或者该前进助力的大小与所述智能助力装置的前进速率正相关。 11.根据权利要求1至10中任一项所述的智能助力装置，其特征在于，所述操纵部件为拉杆或摇杆，所述状态采样机构被设置在所述拉杆或摇杆的末端，并且所述状态采样机构能够随着所述拉杆或摇杆的倾斜而产生相应的电信号。 12.根据权利要求1至11中任一项所述的智能助力装置，其特征在于，所述助力控制器被设置为与所述操纵部件一体制成，或者所述助力控制器被设置在所述操纵部件的内部。 13.根据权利要求7至12中任一项所述的智能助力装置，其特征在于，所述智能助力装置进一步包括PID控制器，所述PID控制器被配置用于：根据所述助力控制器获得的电信号和所述惯性测量单元测得的运动状态至少之一确定所述智能助力装置的目标速度值，然后将该目标速度值发送给所述至少一个电机，并且在所述至少一个电机根据所述目标速度值进行速度调整后，获取所述至少一个电机的速度返回值进行反馈控制。 14.一种智能助力系统，其特征在于，所述智能助力系统包括上述权利要求1至13中任一项所述的智能助力装置，其中所述智能助力系统为智能移动机器人，所述智能助力装置被设置在所述智能移动机器人的主体上。 15.根据权利要求14所述的智能助力系统，其特征在于，所述智能移动机器人包括行李箱或者物流运输车。 16.一种用于控制智能助力装置提供助力的方法，其特征在于，所述智能助力装置包括：助力控制器、操纵部件和状态采样机构，其中所述方法包括：所述状态采样机构获得所述操纵部件的状态，并且根据操纵部件的状态变化生成相应的电信号；所述助力控制器响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力。 17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述状态采样机构包括滑动变阻器，所述滑动变阻器包括电阻丝和滑动端，所述滑动端直接或间接连接至所述操纵部件，所述状态采样机构获得所述操纵部件的状态，并且根据操纵部件的状态变化生成相应的电信号包括：所述滑动端跟随所述操纵部件的位置变化在所述电阻丝上移动，以生成相应的电压采样值。 18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述智能助力装置还包括惯性测量单元，所述方法还包括：所述惯性测量单元测量所述智能助力装置的运动状态。 19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述惯性测量单元测量所述智能助力装置的运动状态包括：所述惯性测量单元测量所述智能助力装置在至少一个方向上的加速度和在至少一个方向上的角速度或角加速度。 20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述智能助力装置进一步包括驱动所述智能助力装置移动的驱动装置，所述驱动装置包括至少一个电机，所述助力控制器响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力包括：所述电机中的至少一个在所述助力控制器的控制下向所述智能助力装置提供前进助力和转向助力中的至少一种。 21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述助力控制器响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力包括：获得所述惯性测量单元测得的所述智能助力装置的运动状态，并且根据所述运动状态确定所述智能助力装置当前处于水平前进状态、爬坡状态、转弯状态或者其他状态中的一个，并由此确定向所述智能助力装置施加助力的类型。 22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述助力控制器响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力包括：在通过所述惯性测量单元测得的所述智能助力装置的运动状态确定所述智能助力装置没有角速度并且处于水平前进状态或爬坡状态时，向所述智能助力装置提供前进助力；其中该前进助力的大小与拉杆或摇杆形式的操纵部件的倾斜角度正相关，或者该前进助力的大小与所述智能助力装置的前进速率正相关。 23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述助力控制器响应于所述电信号控制所述智能助力装置提供助力包括：在所述惯性测量单元测得所述智能助力装置持续存在角加速度或角速度时，向所述智能助力装置提供转向助力，或者向所述智能助力装置提供转向助力与前进助力；其中该转向助力的大小与所述惯性测量单元测得的角速度正相关,该前进助力的大小与拉杆或摇杆形式的操纵部件的倾斜角度正相关，或者该前进助力的大小与所述智能助力装置的前进速率正相关。 24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于，所述智能助力装置进一步包括PID控制器，所述方法包括：所述PID控制器根据所述助力控制器获得的电信号和所述惯性测量单元测得的运动状态至少之一确定所述智能助力装置的目标速度值；然后将该目标速度值发送给所述至少一个电机；以及在所述至少一个电机根据所述目标速度值进行速度调整后，所述PID控制器获取所述至少一个电机的速度返回值进行反馈控制。 25.一种智能助力装置，其特征在于，所述智能助力装置包括存储器、处理器以及存储在存储器上并且能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时能够实现根据权利要求16-24中任一项所述的方法中的助力控制器的功能。 26.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时能够实现根据权利要求16-24中任一项所述的方法中的助力控制器的功能。
所属类别：	发明专利