舵机
阅读：248发布：2020-05-12
专利汇可以提供舵机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 舵 机，包括 信号 端(10)、 控制器 (20)、 电机 (30)和电位器(40)，信号端(10)包括电连接于所述控制器(20)的信号发送串口(11)和信号接收串口(12)，信号发送串口(11)用以将控制器(20)的 控制信号 发送至外部器件，信号接收串口(12)用以将外部器件的控制信号发送至控制器(20)，控制器(20)电连接于电机(30)，用以控制电机转动，电机对外输出 扭矩 ，电位器(40)电连接于电机(30)和控制器(20)，用以检测电机(30)的转动 角 度，并将电机的转动角度信号传递至控制器。该舵机可以在单位时间内同时接收和发送信号指令，进而利用控制器对电机和电位器进行控制，从而提高舵机的控制效率和运行效率。，下面是舵机专利的具体信息内容。
根据权利要求2所述的舵机，其特征在于，所述控制器包括微控制单元，所述微控制单元采用32位或64位数据存储模式。
根据权利要求1所述的舵机，其特征在于，所述舵机还包括电连接于所述控制器的报警器，所述报警器根据控制信号发出报警提示。
根据权利要求1所述的舵机，其特征在于，所述舵机还包括电源接入端，所述电源接入端电连接于所述电机，向所述电机供电。
根据权利要求1所述的舵机，其特征在于，所述舵机包括天线，所述信号发送串口和所述信号接收串口电连接于所述天线。
根据权利要求1所述的舵机，其特征在于，所述舵机包括壳体，所述壳体设有信号连接器，所述信号端设置于所述信号连接器上，所述控制器、电 机和电位器固定于所述壳体内。
技术领域
背景技术
传统舵机由电机、控制器和电位器构成，控制器控制电机运行，电位器将电机运行信息反馈至控制器，外部器件通过舵机的信号数据线向控制器收发指令。然而目前舵机的信号数据线都是单一串口，单位时间内只能接收或发送控制信号。因此为了保证舵机的控制效率，只能要求控制信号的通信协议简单、数据量小且数据校验简单，故而目前的舵机运行效率不高，无法实现更高级的工控模式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高运行效率的舵机。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种舵机，其中，所述舵机包括信号端、控制器、电机和电位器，所述信号端包括电连接于所述控制器的信号发送串口和信号接收串口，所述信号发送串口用以将所述控制器的控制信号发送至外部器件，所述信号接收串口用以将外部器件的控制信号发送至所述控制器，所述控制器电连接于所述电机，用以控制所述电机转动，所述电机对外输出扭矩，所述电位器电连接于所述电机和所述控制器，用以检测所述电机的转动角度，并将所述电机的转动角度信号传递至所述控制器。
其中，所述控制器包括微控制单元，所述微控制单元采用32位或64位数据存储模式。
其中，所述舵机还包括电连接于所述控制器的报警器，所述报警器根据控 制信号发出报警提示。
其中，所述舵机还包括电源接入端，所述电源接入端电连接于所述电机，向所述电机供电。
其中，所述舵机包括天线，所述信号发送串口和所述信号接收串口电连接于所述天线。
其中，所述舵机包括壳体，所述壳体设有信号连接器，所述信号端设置于所述信号连接器上，所述控制器、电机和电位器固定于所述壳体内。
本发明提供的舵机，通过所述信号发送串口和所述信号接收串口同时电连接于所述控制器，并相互独立向所述控制器传递信号，从而使得所述舵机可以在单位时间内同时接收和发送信号指令，进而利用控制器对电机和电位器进行控制，从而提高舵机的控制效率和运行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的舵机的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，本发明提供一种舵机100，所述舵机100包括信号端10、控制器20、电机30和电位器40，所述信号端10包括电连接于所述控制器20的信号发送串口11和信号接收串口12。所述信号发送串口11用以将所述控制器20的控制信号发送至外部器件。所述信号接收串口12用以将外部器件的控制信号发送至所述控制器20。所述控制器20电连接于所述电机30，用以控制所述电机转动。所述电机30对外输出扭矩。所述电位器40电连接于所述电机30和所述控制器20，用以检测所述电机30的转动角度，并将所述电机30的转动角度信号传递至所述控制器20。可以理解的是，所述舵机100可以应 用于智能机器人上，在接收机器人控制指令情况下，舵机100运行进而向机器人的部件输出扭矩，以实现转动动作，同时根据机器人所承受的负载向机器人反馈转动动作。
通过所述信号发送串口11和所述信号接收串口12同时电连接于所述控制器20，并相互独立向所述控制器20传递信号，从而使得所述舵机100可以在单位时间内同时接收和发送信号指令，进而利用控制器20对电机30和电位器40进行控制，从而提高舵机100的控制效率和运行效率。
所述信号端10由设置于主板上连接信号数据线的引脚构成。所述信号发送串口11和所述信号接收串口12分别设置于两个连接不同信号数据线上的引脚上。由于所述信号发送串口11和所述信号接收串口12相互独立，因此所述信号发送串口11上的脉冲信号于所述信号接收串口12上脉冲信号不会相互干扰，从而保证了舵机100的有效控制。本实施方式中，所述信号发送串口11和所述信号发送串口12通过在舵机100上设置数据连接器(未图示)采用有线通信方式与外部器件进行通信。所述信号端10还设置有接地端13，所述接地端电连接于所述微控制单元21。在其他实施方式中，所述信号发送串口11和所述信号发送串口12也可以是通过在舵机100上设置天线采用无线通信方式与外部器件进行通信。
本实施方式中，所述控制器20设置于舵机100的主板上，所述控制器20包括微控制单元21(Microcontroller Unit；MCU)，所述微控制单元21采用32位或64位数据存储模式，从而所述微控制单元21可以兼容目前多数计算机终端的操作系统，并且实现大数据的通信模式。所述微控制单元21可以经所述信号发送串口11向外部器件发送控制信号，该外部器件可以是计算机终端也可以是其他舵机，或者是总舵机，以实现将舵机100的工作信息反馈至外部器件或者将不属于本舵机的控制信号传递至其他舵机。所述微控制单元21可以经所述信号接收串口12接收外部器件的控制信号，以实现外部器件向舵机100发送控制信号控制舵机100运行，或者是从其他舵机处接收控制信号。在其他实施方式中，所述控制器20还可以包括中央处理控制单元，从而实现舵机100具备总机控制功能。
所述电机30接收直流电，所述电机30为无核心马达。所述电机30根据 所述微控制单元21的IC控制信号判断转动方向。所述电机30通过齿轮组件31将转动扭矩输出至舵盘32，所述舵盘32可以将转动扭矩输出至其他舵机或者输出至负载部件。所述电机30根据所述电位器40的电压差判断转动角度。具体的，所述舵机100可以实现330度范围内转动，也可以实现360度连续转动。
所述电位器40与所述电机30并联，所述微控制单元21向所述电位器40的正负两端发发送电压信号，以使所述电位器40的正负两端形成电压差，而所述电机30在微控制单元21的电压信号驱动下开始工作。而当电机30开始转动后，电位器40正负两端的电压差开始慢慢减小，最终电位器40正负两端的电压差变为零，而此时电机30停止转动，进而使得电机30转动一定角度后停止。同理，在电机30转动360度后，继续通过微控制单元21向电位器40发送电压差信号，进而再次驱动电机30转动，从而使得电机30可以连续转。
进一步地，所述信号发送串口11用以与另一所述舵机100的信号接收串口12串联。本实施方式中，多个所述舵机100之间可以相互串接，即相邻两个舵机100的信号发送串口11与信号接收串口12相串联。从而当外部主机向其中某一个舵机100发送控制信号时，仅需向第一个舵机100发送控制信号即可。当第一个舵机100的微控制单元21通过所述信号接收串口12接收主机控制信后，识别到该控制信号并非本机控制信号吗，则通过信号发送串口11向另一舵机100发送控制信号，其他舵机按照相同方式传递控制信号，直至该控制信号达到特定的舵机为止。从而省去主机向多个舵机之间分别发送控制信号，简化通信结构。
进一步地，所述微控制单元21的供电电压为5V～15V。所述舵机100还包括电压模块23，所述电压模块电连接于所述微控制单元21，所述电压模块可将5V～15V电压转化为所述微控制单元21的运行电压。从而利用所述微控制单元21的供电电压保持在优选范围内，使得所述微控制单元21可以适配多种电路结构，从而提高所述舵机100兼容性能。
进一步地，所述控制器20还包括电连接于所述微控制单元21和所述电机30的全桥电路22，所述微控制单元21向所述全桥电路22发送脉冲宽度调制信号，并通过所述全桥电路22驱动来控制所述电机30转动。具体的，通过所 述微控制单元21向所述全桥电路22发送脉冲宽度调制信号，可以使得所述全桥电路22连续变动驱动信号，以使得所述电机30可以连续变动转动方向，从而使得舵机100控制灵活。
进一步地，所述控制器20所接收或发动的控制信号为转速值、角度值、系统电压、系统电流和系统负载等。从而使得所述舵机100可以反馈多种物理量，而且舵机100的处理速度提高，用户可以根据自己需求设计更多的数据模型，实现舵机100的多功能化。
进一步地，所述舵机100还包括电连接于所述控制器20的报警器50，所述报警器50根据控制信号发出报警提示。具体的，所述舵机100为了实现对电机30的保护，所述舵机100还包括温度检测模块51、电压检测模块52、负载检测模块53，所述温度检测模块51、电压检测模块52、负载检测模块53均电连接至所述微控制单元21。因此，所述微控制单元21根据反馈信息控制电机30，所述反馈信息包括上述角度转动值，还包括转动速度值、系统电压、系统负载和系统温度；其中，所述微控制单元21还与所述报警器50通讯连接，根据所述反馈信息控制报警器50是否发出报警信息。即当出现温度过高、系统负载过大、电压过小或过大时，所述微控制单元21会控制报警器50发出报警信息，以提醒工作人员，进而起到对电机的保护。所述报警器50可以通过提示灯的方式进行报警，或者是通过发出蜂鸣音的方式报警。
进一步地，所述舵机100包括壳体，所述壳体设有信号连接器，所述信号端10设置于所述信号连接器上，所述控制器20、电机30和电位器40固定于所述壳体内。所述壳体对所述所述控制器20、电机30和电位器40进行保护，使得所述舵机100结构稳固。
本发明提供的舵机，通过所述信号发送串口和所述信号接收串口同时电连接于所述控制器，并相互独立向所述控制器传递信号，从而使得所述舵机可以在单位时间内同时接收和发送信号指令，进而利用控制器对电机和电位器进行控制，从而提高舵机的控制效率和运行效率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
舵热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈