[实用新型]一种柔性外骨骼集成电机控制驱动器及电机

说明书

本实用新型公开柔性外骨骼集成电机控制驱动器及电机，电机控制驱动器包括依次相连的电机控制电路、高速光电耦合器、逻辑门电路、电机驱动电路及电机功放电路，电机控制电路通过AD采样电路连接有电位计，电机功放电路的供电端通过滤波整流电路与电源相连，电机功放电路的信号端与被控电机相连。本实用新型通过AD采样电路采集被控电机转动的电位计信号，将信号通过电机控制电路进行滤波、放大、采样、保持、量化和编码完成AD转换，并输出稳定PWM脉冲和正反转信号F/R；输出的控制信号经高速光电耦合器逻辑门电路后，通过电机驱动电路、电机功放电路控制相应的场效应晶体管导通，实现被控电机通电控制，从而达到驱动电机运行的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其涉及一种柔性外骨骼集成电机控制驱动器及电机。

背景技术

随着高效电机成为发展趋势，高效低耗的电机控制方案自然成了大势所趋，通过有效的电机控制，就能达到电机快速启动、快速响应、高效率、高转矩输出及高过载能力的目的。传统电机驱动具有成本高，效率底，耗时间等类似问题，具体表现为：

第一，必须提供足够大的电流的三极管来进行开关处理，电机运转速度比较低，电机震动比较大，发热大。

第二，对电路设计要求比较高，对电路抗干扰要求比较高，容易引起高频，烧坏驱动元件，对元件性能要求比较高。

第三，电路比较复杂，对电路中的干扰难以控制和理论要求相吻合，容易产生抖动，在控制形成正弦波的波峰和波谷，容易导致高频干扰，进而导致驱动元件发热或者频率过高而老化。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种设计合理的柔性外骨骼集成电机控制驱动器及电机，该电机控制驱动器具有数字化、集成化、高功率密度、高可靠性等性能特点，具有较强的实用价值。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型是一种柔性外骨骼集成电机控制驱动器，其特点是，包括依次相连的电机控制电路、高速光电耦合器、逻辑门电路、电机驱动电路及电机功放电路，电机控制电路通过AD采样电路连接有用于采集电机转动的电位计，电机功放电路的供电端通过滤波整流电路与电源相连，电机功放电路的信号端与被控电机相连；

AD采样电路采集被控电机转动的电位计信号，将采集到的信号通过电机控制电路进行滤波、放大、采样、保持、量化和编码完成AD转换，并输出稳定PWM脉冲和正反转信号F/R；输出的控制信号经高速光电耦合器逻辑门电路后，再通过电机驱动电路、电机功放电路控制相应的场效应晶体管导通，实现被控电机通电控制，从而达到驱动电机运行的目的。

优选地，所述电机控制电路由依次相连的精密放大器和内置MPU-6050模块的控制器组成。

优选地，所述电机控制电路采用基于STM32F373CB的MPU-6050 9轴运动处理传感器，该电机控制电路上设有电源及485接口、压力传感器接口和直接电压采集接口。

优选地，所述电机控制电路还设有SWD烧录接口，根据控制需求对控制器进行配置。

优选地，所述精密放大器的型号为OPA335AID，控制器的型号为STM32F373CB。

优选地，所述高速光电耦合器由一个发光二极管、一个高增益线性运放和一个光敏三极管组装成，将发光二极管和光敏三极管组装在一起并利用光信号来传递信息，实现电路信号的电-光-电的传输(光电耦合电路)，这样的目的是为了电路的输入与电气上处于完全隔离的状态，实现输入输出部分的电气隔离，提高其抗干扰能力和可靠性及稳定性。

优选地，所述高速光电耦合器与逻辑门电路之间依次连接有施密特触发器和反相器，起到整形、隔离作用。