[实用新型]一种闭环控制的紧凑型玩具齿箱装置

说明书

本实用新型所述闭环控制的紧凑型玩具齿箱装置，包括齿箱壳体和转动驱动部分，所述转动驱动部分包括微型驱动电机、齿轮传动组，所述齿轮传动组包括装置于微型驱动电机上的电机轴齿轮、与电机轴齿轮啮合传动的减速齿轮组，其特点是：所述转动驱动部分还包括有转速检测控制装置，所述转速检测控制装置包括转速检测部分和转速驱动控制电路部分，所述转速检测部分包括与电机轴齿轮同步转动的带透光槽的编码盘、红外发射和接收装置，所述红外发射和接收装置检测到编码盘的转速后，输送至转速驱动控制电路部分，该驱动控制电路部分根据得到的转速与理论要求的差异进行修正，实现转速闭环控制，从而提高速度控制精度，提高遥控玩具的可玩性和产品性能，有很好实际应用价值。

技术领域

本实用新型涉及玩具技术领域，特别是涉及一种闭环控制的紧凑型玩具齿箱装置。

背景技术

一般玩具用齿箱装置是将微型电机高转速低扭力的旋转，转化为速度低、扭力大的旋转。基本采用开环控制，开环就是对输出结果没有检测，不对输出进行修正。闭环就是对输出结果进行检测，并且根据输出结果与理论要求的差异进行修正。精度的话肯定是开环精度低了，因为他不考虑实际输出结果，而闭环因为有反馈，所以精度会高。多数齿箱装置为不可调速，最为普遍玩具模型遥控车用的减速齿箱，采用五能功能芯片控制前进后退，直接连续加驱动电机。少数采用PWM开环控制对电机进行调速，实现遥控车可以跑快和跑慢，PWM开环调速对于一般轮子速度要求不高，速度较快，负载扰动较小是可以用的，可以提高些可玩性。但一般玩具用齿箱使用铁芯微型电机，如RF130，对PWM驱动时，输出扭力对PWM线性非常差，堵转扭矩也很小，负载扰动对速度影响很大，速度很难控制准确，甚至要么转不动，但转动后速度就很高。对于一些产品速度要求高些，负载扰动变化大的，驱动过程中负载有变化的场合，开环控制很难适用。特别是四轮全向车的驱动，其前后退时，前轮和后轮同向转动，负载阻力较小，而侧行时，前轮和后轮反向转动，负载阻力较大，轮子转速不稳定时，车子运动的直线性就很差；例如这种场合下开环PWM 调速就很难适应；使产品有缺陷，降低可玩具性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能实现对玩具车轮进行闭环控制，提高速度控制精度的闭环控制的紧凑型玩具齿箱装置。驱动不同使用模式转速相差较大、相同使用模式负载扰动较大的玩具车，采用每个车轮独立驱动，实现不使用状态下，具有良好稳定性的速度和良好的抗负载扰动。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型所述闭环控制的紧凑型玩具齿箱装置，包括齿箱壳体和转动驱动部分，所述转动驱动部分包括微型驱动电机、齿轮传动组，所述齿轮传动组包括装置于微型驱动电机上的电机轴齿轮、与电机轴齿轮啮合传动的减速齿轮组，其特点是：所述转动驱动部分还包括有转速检测控制装置，所述转速检测控制装置包括转速检测部分和转速驱动控制电路部分，所述转速检测部分包括与电机轴齿轮同步转动的带透光槽的编码盘、红外发射和接收装置，所述编码盘与电机轴齿轮同步转动，所述红外发射和接收装置检测到编码盘的转速(此处的转速也可叫转动周期信号)后，输送至转速驱动控制电路部分，该驱动控制电路部分根据得到的转速与理论要求的差异进行修正，实现转速闭环控制。

所述转速驱动控制电路部分包括主控MCU、驱动PCB板、驱动芯片；由红外发射和接收装置得到编码盘的转动周期信号，输入至主控 MCU后，通过计算，得到速度偏差后，通过计算输出结果与理论要求的差异进行修正驱动的PWM信号，输出于驱动芯片和微型驱动电机，增加或降低微型驱动电机转速，使其精确地接近理论值；从而实现微型驱动电机转动速度的闭环控制。