一種中心出軸式舵機單元結構及其控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種中心出軸式舵機單元結構及其控制系統。
【背景技術】
[0002]現有模型及機器人用舵機均為頂部側面出軸，在安裝和使用的時候存在不便。在多個舵機級聯拓展時尤為如此，每增加一級都需額外增加特殊形狀的轉接件。一方面增加了開發成本，一方面也降低了空間利用率，又由于內部機械結構的原因，使得舵臂只能從單一方向固定，增加了機械結構的不穩定性。
[0003]現有舵機的通訊方式大多為PWM，及脈沖寬度調制，需要一根信號線以及正負電源線。每個舵機的信號線必須單獨連接到微處理器的數碼輸出端口，線的數量隨著舵機的數量不斷增加而導致外觀凌亂，不易布線。
[0004]普通舵機沒有任何形式的外部中斷反饋系統，僅僅通過主控制器和舵機本身進行交流，所以無法從控制系統外部通過人力對其進行中斷。
【發明內容】
[0005](一)要解決的技術問題
為解決上述問題，本發明針對以上不足提出了一種中心出軸式舵機單元結構及其控制系統，通過改變舵機的機械結構提高舵機空間密度，以及舵機精度，進一步簡化現有模型以及機器人的機械和布線結構，方便組裝以及維護。
[0006](二)技術方案
本發明通過如下技術方案實現:一種中心出軸式舵機單元結構，包括左側外殼、右側外殼、輸出連接軸、靜態連接軸以及電機，所述輸出連接軸的兩側分別設置有旋轉電位器和齒輪減速組，所述電機固定于靜態連接軸端部同時軸端連接于齒輪減速組，所述旋轉電位器連接至電路板，所述電機的驅動端也與電路板相連，在所述電路板的背面設置有兩個4pin通信插槽，所述4pin通信插槽穿過左側外殼與外界相通，在所述靜態連接軸兩個側面分別設置有卡槽，所述卡槽內承插有壓力感應傳感器模塊，所述壓力感應傳感器模塊外側還設置有固定于靜態連接軸上的壓力開關接觸外殼，所述輸出連接軸的上部以及靜態連接軸的底部均設置有相同大小的異形槽，一個舵機單元結構的輸出連接軸通過一個異形連接件與另一個舵機單元結構的靜態連接軸卡插連接固定。
[0007]優選的，所述輸出連接軸可旋轉角度為0~180°。
[0008]一種中心出軸式舵機單元結構多單元連接的控制系統，該控制系統包括一個主控制器，其中各舵機單元結構信號線以及電源線采用485總線式通信協議以總線方式駁接在一起，同時異形槽與信號線以及電源線采用總線通訊的方式連接一體，總線通過設置于電路板背面的兩個4pin通信插槽連接至主控制器，所述壓力感應傳感器模塊作為一手動中斷反饋系統手動控制各舵機單元結構。
[0009](三)有益效果
本發明相對于現有技術，具有以下有益效果:
本發明提出的一種中心出軸式舵機單元結構及其控制系統，其改變了傳統舵機的機械結構，使用中部出軸的方式來代替傳統舵機頂部側面出軸。配合底部插槽，不僅可以進行直接連接還可以旋轉90°連接，避免了增加轉接件所帶來的結構復雜的尷尬。同時本專利使用電源以及信號線和插槽接口進行一體化設計，在連接舵機的同時，將多個舵機的信號以及電源線駁接在一起，不僅避免了傳統舵機信號線及電源線過多的問題，還解決了多個舵機串接時布線雜亂的問題。本舵機在出軸時，通過軸的兩端進行固定，解決傳統單邊出軸的不穩定的缺點，提升了輸出精度。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明主視結構示意圖。
[0011]圖2是本發明仰視結構示意圖。
[0012]圖3是本發明單元結構拆裝分解圖。
[0013]圖4是本發明舵機與舵機組合簡單示意圖。
[0014]1-左側外殼；2_右側外殼；3_輸出連接軸；4_靜態連接軸；5_電機；6_旋轉電位器；7_齒輪減速組；8_電路板；9-4pin通信插槽；10-壓力感應傳感器模塊；11_壓力開關接觸外殼；12_異形連接件；31_異形槽；41_卡槽。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0016]如圖1所不的一種中心出軸式舵機單兀結構，包括左側外殼1、右側外殼2、輸出連接軸3、靜態連接軸4以及電機5，所述輸出連接軸3的兩側分別設置有旋轉電位器6和齒輪減速組7，所述電機5固定于靜態連接軸4端部同時軸端連接于齒輪減速組7，所述旋轉電位器6連接至電路板8，所述電機5的驅動端也與電路板8相連，在所述電路板8的背面設置有兩個4pin通信插槽9，所述4pin通信插槽9穿過左側外殼I與外界相通，在所述靜態連接軸4兩個側面分別設置有卡槽41，所述卡槽41內承插有壓力感應傳感器模塊10，所述壓力感應傳感器模塊10外側還設置有固定于靜態連接軸4上的壓力開關接觸外殼11，所述輸出連接軸3的上部以及靜態連接軸4的底部均設置有相同大小的異形槽31，一個舵機單元結構的輸出連接軸3通過一個異形連接件12與另一個舵機單元結構的靜態連接軸4卡插連接固定。
[0017]其中，所述輸出連接軸3可旋轉角度為0~180°，可實現舵機與舵機之間四個方向均可連接。
[0018]一種中心出軸式舵機單元結構多單元連接的控制系統，該控制系統包括一個主控制器，其中各舵機單元結構信號線以及電源線采用485總線式通信協議以總線方式駁接在一起，同時異形槽31與信號線以及電源線采用總線通訊的方式連接一體，總線通過設置于電路板8背面的兩個4pin通信插槽9連接至主控制器，所述壓力感應傳感器模塊10作為一手動中斷反饋系統手動控制各舵機單元結構
在具體實施時，本發明提到的一種中心出軸式舵機單元結構及其控制系統，其在多個舵機級聯時，可在不使用任何工具及轉接件的情況下，通過異形槽31與異形連接件12的連接配合而將兩個舵機連接起來，同時異形槽31采用與信號線及電源線一體化的設計，采用總線通訊的方式，在連接舵機的同時連接電源線和信號線。大大減少了舵機數量較多時信號線以及電源線過多的情況，解決了布線復雜不易維護的問題。
[0019]更為具體的，本舵機在出軸時，通過輸出連接軸3的兩端進行固定，解決傳統單邊出軸的不穩定的缺點，提升了輸出精度通過，輸出連接軸3兩端固定可旋轉，減小舵臂虛位提高輸出精度，使舵機的整體機械結構更加穩定。因為空間利用率也有所提高，與同樣大小的傳統舵機相比，能夠輸出更多的扭力。
[0020]靜態連接軸4的側面對稱分別設置有一個壓力感應傳感器模塊10，在舵機處于開啟狀態時，舵機輸出軸的角度被鎖定。但一旦位于表面的壓力感應傳感器模塊10被觸發，舵機會自動向那個方向轉動。在調試機器人的過程當中，可以避免連接到電腦端進行在線調試，而可以離線調試，這種特性令以這種舵機為原件制造出的機器人非常易于試教。
[0021]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【主權項】
1.一種中心出軸式舵機單元結構，包括左側外殼(I)、右側外殼(2 )、輸出連接軸(3 )、靜態連接軸(4)以及電機(5)，其特征在于:所述輸出連接軸(3)的兩側分別設置有旋轉電位器(6)和齒輪減速組(7)，所述電機(5)固定于靜態連接軸(4)端部同時軸端連接于齒輪減速組(7 )，所述旋轉電位器(6 )連接至電路板(8 )，所述電機(5 )的驅動端也與電路板(8 )相連，在所述電路板(8)的背面設置有兩個4pin通信插槽(9)，所述4pin通信插槽(9)穿過左側外殼(I)與外界相通，在所述靜態連接軸(4)兩個側面分別設置有卡槽(41 )，所述卡槽(41)內承插有壓力感應傳感器模塊(10)，所述壓力感應傳感器模塊(10)外側還設置有固定于靜態連接軸(4)上的壓力開關接觸外殼(11)，所述輸出連接軸(3)的上部以及靜態連接軸(4)的底部均設置有相同大小的異形槽(31)，一個舵機單元結構的輸出連接軸(3)通過一個異形連接件(12)與另一個舵機單元結構的靜態連接軸(4)卡插連接固定。
2.根據權利要求1所述的一種中心出軸式舵機單元結構，其特征在于:所述輸出連接軸(3)可旋轉角度為0~180°。
3.一種由權利要求1所述的中心出軸式舵機單元結構多單元連接的控制系統，其特征在于:該控制系統包括一個主控制器，其中各舵機單元結構信號線以及電源線采用485總線式通信協議以總線方式駁接在一起，同時異形槽(31)與信號線以及電源線采用總線通訊的方式連接一體，總線通過設置于電路板(8)背面的兩個4pin通信插槽(9)連接至主控制器，所述壓力感應傳感器模塊(10)作為一手動中斷反饋系統手動控制各舵機單元結構。
【專利摘要】本發明公開了一種中心出軸式舵機單元結構及其控制系統，中心出軸式舵機單元結構包括左側外殼、右側外殼、輸出連接軸、靜態連接軸以及電機，輸出連接軸的兩側分別設置有旋轉電位器和齒輪減速組，旋轉電位器連接至電路板，電機的驅動端也與電路板相連，電路板的背面設置有兩個4pin通信插槽，在靜態連接軸兩個側面設置有壓力感應傳感器模塊，中心出軸式舵機控制系統包括一主控制器，其中各舵機單元結構信號線以及電源線采用485總線式通信協議以總線方式駁接在一起，同時異形槽與信號線以及電源線采用總線通訊的方式連接一體，本發明簡化了機器人機械和布線結構，方便組裝以及維護。
【IPC分類】G05B19-04
【公開號】CN104536326
【申請號】CN201510001401
【發明人】谷逍馳
【申請人】谷逍馳
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月5日