[发明专利]带有位置反馈的中心出轴的多面可级联舵机

说明书

技术领域

本发明涉及舵机技术领域，具体涉及一种带有位置反馈的中心出轴的多面可级联舵机。

背景技术

现有模型及机器人用舵机均为单面偏心出轴，在安装和使用的时候存在许多不便，偏西出轴导致输出轴偏离其几何中心，造成精度降低，稳定性以及承载降低等后果，在多个舵机级联拓展时尤为如此，单面出轴使得连接舵机的面非常有限，很难将两个舵机承不同角度直接相互连接，一方面增加了开发成本，一方面也降低了空间利用率。在多个舵机级联时，必须通过额外的异形件来进行串接，无法直接对接。在舵机带有负载时，由于输出偏离集合中心，会造成重量的不平局分配，增加舵机损坏几率。

由于内部机械结构的原因，现有舵机输出轴在舵机内延伸长度短，稳定性低。

现有舵机的控制方案多为外部输入PWM信号，一个舵机除电源外，需要一根独立的信号线。信号输入给舵机后，舵机内部由电位器对控制板进行角度反馈，控制板再驱动电机调节输出。整体控制过程在内部闭环，外部无法得知舵机现在的运作情况，对外部而言为单向开环控制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种中心出轴，同时多面可级联的新型舵机结构，同时舵机可将内部角度传感器的角度信号反馈给外部的控制器，外部控制器可以实时得知舵机的工作状况和输出角度，可用此信号进行其他设备的控制以及对本系统进行更高级别的闭环控制。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明公开了一种带有位置反馈的中心出轴的多面可级联舵机，包括舵机主体以及电机，所述舵机主体包括有顺次装配于一体的顶壳、齿轮壳以及下壳，所述下壳上设置有底部外壳连接口，所述电机设置固定于齿轮壳内，所述齿轮壳的中心位置设置有一输出轴，所述输出轴上设置有减速齿轮组，所述电机输出轴通过齿轮与减速齿轮组咬合联动，所述齿轮壳内还设置有一与减速齿轮组咬合联动的旋转传感器，所述输出轴顶部通过方孔齿轮连接有一输出轴连接器，所述输出轴连接器伸出于顶壳外侧，所述输出轴连接器以及底部外壳连接口中心位置设置有相同大小的连接凹槽。

作为一种改进，所述连接凹槽可以是圆形、三角形、方形或其他任意多边形中的一种。

作为进一步改进，所述输出轴连接器内的连接凹槽内承插连接有一快拆连接件，所述快拆连接件承插连接于下一舵机主体底部外壳连接口上的连接凹槽内，且所述输出轴连接器及底部外壳连接口的侧面均设置有锁紧螺丝。

作为进一步改进，所述快拆连接件截面形状与连接凹槽形状相同。

作为进一步改进，所述齿轮壳的两侧对称设置有定位栓孔，在所述定位栓孔处通过螺丝固定有一角度连接器，所述角度连接器底部设置有与定位栓孔相互咬合的沉头台阶孔，所述角度连接器顶部设置有与下壳底部外壳连接口相同的连接口，所述连接口通过快拆连接件与下一舵机主体输出轴连接器连接固定。

作为进一步改进，所述舵机主体内设置有电位器及控制板，所述控制板与电机及旋转传感器电连接，所述电位器增设有一电位器引脚线，所述电位器引脚线连通至外部控制器。

(三)有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

发明提供一种带有位置反馈的中心出轴的多面可级联舵机，本舵机从中心出轴，顶面以及两个侧面均设计有特殊连接口，使得两个同类舵机之间的连接更加简单稳定，几何结构稳定，精度和同体积的可承载能力增加，舵机输出轴贯穿整个舵机中部，由底部外壳向顶部外壳直接固定，有效减小了输出轴的虚位，提升了输出轴的径向受力能力，从而提高了舵机的工作精度；另外，本舵机添加了一根额外的电位器信号线，舵机可将内部角度传感器的角度信号反馈给外部的控制器，机器人控制板等。外部控制器可以实时得知舵机的工作状况和输出角度，可用此信号进行其他设备的控制以及对本系统进行更高级别的闭环控制。

附图说明

图1是舵机主体结构组成爆炸图。

图2是两个舵机首尾级联示意图。

图3是快拆连接件结构示意图。

图4是一个舵机的顶部与另一个舵机的侧面级联示意图。

图5是角度连接器结构示意图一。

图6是角度连接器结构示意图二。

1-顶壳；2-齿轮壳；3-下壳；4-输出轴；5-电机；6-减速齿轮组；7-旋转传感器；8-输出轴连接器；9-连接凹槽；10-快拆连接件；11-锁紧螺丝；12-角度连接器；21-定位栓孔；31-底部外壳连接口；121-沉头台阶孔；122-连接口。

具体实施方式