[发明专利]一种舵机打角时间的测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种舵机打角时间的测量装置及测量方法，测量装置包括底板，所述底板上设有支撑结构、控制模块以及电源模块，所述支撑结构包括支撑杆、依次设置在支撑杆上的第一万向节和亚克力板，支撑杆垂直设置在底板中心处，所述第一万向节的一端与支撑杆固定连接，另一端与亚克力板的中心处固定连接，所述亚克力板上固定有一电阻触摸屏；所述控制模块包括调节单元和控制器，所述调节单元包括依次连接的舵机、拉杆和第二万向节，所述控制器分别与舵机、电阻触摸屏连接；电源模块为控制器、舵机供电。本发明中相关参数的测量都由控制器的程序处理得到，测量过程简洁方便。

技术领域

本发明涉及舵机测量技术领域,具体涉及一种舵机打角时间的测量装置及测量方法。

背景技术

舵机是一种角度伺服的驱动器，在航模、车模和机器人行业中得到广泛的应用。舵机的角度是以脉冲占空比决定的，给舵机一个指定角度(占空比)时，舵机开始转动，到达指定角度后停止转动并保持角度位置，期间的时延称为舵机打角时间，是机器人机电系统控制效果的重要影响因素，因此快速测量舵机打角时间具有重要意义。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种舵机打角时间的测量装置及测量方法，旨在克服现有舵机使用中打角时间根据产品转速参数估算，精度不高的缺陷。

为达到上述发明目的采取的技术方案如下：

一种舵机打角时间的测量装置，包括底板，所述底板上设有支撑结构、控制模块以及电源模块；

所述支撑结构包括支撑杆、依次设置在支撑杆上的第一万向节和亚克力板，所述支撑杆垂直设置在底板中心处，所述第一万向节的一端与支撑杆固定连接，另一端与亚克力板的中心处固定连接，所述亚克力板上固定有一电阻触摸屏；

所述控制模块包括调节单元和控制器，所述调节单元包括舵机、拉杆和第二万向节，所述拉杆一端连接舵机，另一端固定设置有第二万向节，所述第二万向节与亚克力板固定连接，所述控制器分别与舵机、电阻触摸屏连接；

所述电源模块分别与控制器、舵机连接，并为其供电。

较佳的，所述舵机的信号线与控制器的相关DO管脚连接，所述控制器对电阻触摸屏的驱动信号由DO管脚提供，在电阻触摸屏上沿滚球运动方向形成等梯度电势，所述电阻触摸屏的输出信号与控制器的ADC模块AI管脚连接，通过AD转换得到滚球在电阻触摸屏上的实时位置。

较佳的，所述控制器为内部集成有A/D模块的单片机。

一种舵机打角时间的测量方法，包括以下步骤：

1)测量装置上电启动后，控制器复位，对控制器的外设模块进行初始化，控制舵机处于中间位置，带动亚克力板及电阻触摸屏处于水平状态，轻放滚球在电阻触摸屏上一侧中线处并保持静止；

2)通过控制器的TFT触屏输入偏转角θ_d；

3)触按控制器的TFT触屏上启动键，启动控制器定时器并记录初始时刻为t₀，同时控制器输出舵机偏转θ_d相应的PWM信号，舵机以角速度ω旋转，带动电阻触摸屏倾斜，小球失去平衡沿电阻触摸屏斜面滚动；

舵机打角过程以匀角速度ω转动，因此倾斜角θ是时间变量，表示为：

θ＝ω·t (1)

式中，θ为触摸屏的倾斜角，ω为舵机旋转的角速度。

在倾角为θ的斜面上滚动的小球，加速度a_t为：

a_t＝g·sin(θ) (2)

式中，g为重力加速度。