舵机保护系统及方法、无人机技术方案

本发明专利技术提供了一种舵机保护系统及方法、无人机。该舵机保护系统包括片上系统和舵机，所述舵机包括微控制单元和电机，通过微控制单元获取电机的当前角度以及接收片上系统发送的目标角度，依据当前角度和目标角度判断出舵机目前是否发生过流、堵转等异常情况，在舵机出现异常情况时，微控制单元向片上系统发送请求数据，并依据片上系统响应所述请求数据产生的控制命令控制电机，有效地保护舵机在过流时不被烧坏，且片上系统可以根据反馈信号产生预警提示。

Steering gear protection system and method, unmanned aerial vehicle

The invention provides a steering gear protection system and a method thereof. The steering system includes a protection system on chip and actuator, the actuator includes a micro control unit and the motor, through the current view of the micro control unit for motor and the target angle receiving system on chip transmission, based on the current point of view and determine whether the target steering gear had flow, blocking and other anomalies, abnormal in the actuator, a micro control unit to the system on chip send request data, and based on the control commands of the requested data and the response of the system on chip to control the motor, effectively protect the rudder in the flow is not burned out, and the system on a chip can be produced according to the feedback signal warning.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及舵机控制领域，具体而言，涉及一种舵机保护系统及方法、无人机。
技术介绍
在无人机的固定翼、副翼的升降控制、尾翼的方向控制、起落脚架的收放控制、吊舱控制、无人机摄像头的俯仰控制上，或者玩具车的方向盘控制、机器人的关节转动控制上，一般采用舵机实现。现有技术中，通过舵机的上一级系统，比如无人机的飞控系统向舵机发送角度调整的控制命令，以控制舵机做出相应的角度响应，然而，在舵机出现堵转、长时间过流、外力掰动的情况时，现有技术没有较好的自我保护措施，容易使舵机因为长时间处于过流状态导致损坏，造成经济损失。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种舵机保护系统及方法、无人机，以改善上述的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种舵机保护系统，所述系统包括片上系统和舵机，所述舵机包括微控制单元和电机，所述微控制单元用于获取电机的当前角度；所述微控制单元用于接收所述片上系统发送的目标角度；所述微控制单元还用于依据所述当前角度和所述目标角度向所述片上系统输出请求数据，并依据所述片上系统响应所述请求数据产生的控制命令控制电机。进一步地，所述微控制单元用于计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度小于第一阈值时，所述微控制单元还用于在所述电机的电流大于预设电流时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，所述微控制单元用于计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度小于第一阈值时，所述微控制单元还用于在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第一偏差值时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，所述微控制单元还用于在所述电机的电流大于预设电流所持续的时间超过第二阈值时，或用于在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第一偏差值所持续的时间超过第二阈值时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，当所述微控制单元驱动所述电机时，所述微控制单元还用于在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第二偏差值且所述当前角度在预设的时间周期内未发生变化时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，所述微控制单元用于计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度大于第一阈值时，所述微控制单元在预设的时间段内不再对电流进行检测。第二方面，本专利技术实施例提供了一种舵机保护方法，应用于舵机保护系统，所述舵机保护系统包括片上系统和舵机，所述舵机包括微控制单元和电机，所述方法包括：获取电机的当前角度及片上系统发送的目标角度；依据所述当前角度和所述目标角度向所述片上系统输出请求数据；依据所述片上系统响应所述请求数据产生的控制命令控制电机。进一步地，所述依据所述当前角度和所述目标角度向所述片上系统输出请求数据的步骤包括：计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度小于第一阈值时，且所述电机的电流大于预设电流时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，所述依据所述当前角度和所述目标角度向所述片上系统输出请求数据的步骤包括：计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度小于第一阈值时，且所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第一偏差值时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，所述舵机保护方法还包括：在所述电机的电流大于预设电流所持续的时间超过第二阈值时，或用于在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第一偏差值所持续的时间超过第二阈值时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，当所述微控制单元驱动所述电机时，所述依据所述当前角度和所述目标角度向所述片上系统输出请求数据的步骤包括：在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第二偏差值且所述当前角度在预设的时间周期内未发生变化时，向所述片上系统输出请求数据。进一步地，所述舵机保护方法还包括：计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度大于第一阈值时，所述微控制单元在预设的时间段内不再对电流进行检测。第三方面，本专利技术实施例提供了一种无人机，其包括本专利技术实施例第一方面所述的舵机保护系统。本专利技术提供的舵机保护系统及方法、无人机，该舵机保护系统包括片上系统和舵机，所述舵机包括微控制单元和电机，所述微控制单元与所述电机、片上系统均电连接，通过微控制单元获取电机的当前角度以及接收片上系统发送的目标角度，依据当前角度和目标角度判断出舵机目前是否发生过流、堵转等异常情况，在舵机出现异常情况时，微控制单元向片上系统发送请求数据，并接受片上系统响应所述请求数据发送的控制命令以控制电机，有效地保护舵机在过流时不被烧坏，且片上系统可以根据反馈信号产生预警提示。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施例提供的舵机保护系统的组成示意图。图2是本专利技术实施例提供的舵机的电气组成示意图。图3是本专利技术实施例提供的舵机保护方法的流程图。图标：片上系统10、舵机20、微控制单元21、控制模块211、采样模块212、PWM发生模块213、电机22、电机驱动器23、电位器24。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。请参照图1，是本专利技术实施例提供的舵机保护系统100的组成示意图，该舵机保护系统100应用于无人机，在其他实施例中，该舵机保护系统100还可以应用于其他装置，如机器人、玩具车等。舵机保护系统100包括片上系统10和舵机20，其中，片上系统10可以是无人机的飞控系统，也可以是单片机等控制系统，片上系统10的个数可以为一个或多个，本实施例对此不做限定。片上系统10用于向舵机20发送目标角度，目标角度是指无人机的遥控器发送给无人机飞控系统的方向控制命令后，无人机飞控系统向舵机20发送的向该方向偏移的角度。请参照图2，是舵机20的电气组成示意图。舵机20包括微控制单元21、电机22、电机驱动器23和电位器24。其中，微控制单元21与片上系统10、电机驱动器23和电位器24均电连接，电机22与电机驱动器23、电位器24均电连接。片上系统10发送的目标角度由微控制单元21接收，同时，微控制单元21还用于获取电机22的当前角度，作为一种实施方式，微控制单元21包括控制模块211、采样模块212和PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)发生模块213，控制模块211与PWM发生模块213、采样模块212、片上系统10均电连接，P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种舵机保护系统，其特征在于，所述系统包括片上系统和舵机，所述舵机包括微控制单元和电机，所述微控制单元用于获取电机的当前角度；所述微控制单元用于接收所述片上系统发送的目标角度；所述微控制单元还用于依据所述当前角度和所述目标角度向所述片上系统输出请求数据，并依据所述片上系统响应所述请求数据产生的控制命令控制电机。

【技术特征摘要】
1.一种舵机保护系统，其特征在于，所述系统包括片上系统和舵机，所述舵机包括微控制单元和电机，所述微控制单元用于获取电机的当前角度；所述微控制单元用于接收所述片上系统发送的目标角度；所述微控制单元还用于依据所述当前角度和所述目标角度向所述片上系统输出请求数据，并依据所述片上系统响应所述请求数据产生的控制命令控制电机。2.根据权利要求1所述的舵机保护系统，其特征在于，所述微控制单元用于计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度小于第一阈值时，所述微控制单元还用于在所述电机的电流大于预设电流时，向所述片上系统输出请求数据。3.根据权利要求1所述的舵机保护系统，其特征在于，所述微控制单元用于计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度小于第一阈值时，所述微控制单元还用于在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第一偏差值时，向所述片上系统输出请求数据。4.根据权利要求2或3所述的舵机保护系统，其特征在于，所述微控制单元还用于在所述电机的电流大于预设电流所持续的时间超过第二阈值时，或用于在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第一偏差值所持续的时间超过第二阈值时，向所述片上系统输出请求数据。5.根据权利要求1所述的舵机保护系统，其特征在于，当所述微控制单元驱动所述电机时，所述微控制单元还用于在所述当前角度与所述目标角度的偏差值大于预设的第二偏差值且所述当前角度在预设的时间周期内未发生变化时，向所述片上系统输出请求数据。6.根据权利要求1所述的舵机保护系统，其特征在于，所述微控制单元用于计算所述目标角度的变化速度，当所述目标角度的变化速度大于第一阈值时，所述微控制单元在预设的时间段内不再对电流进行检测。7.一种舵机保护方法，其特征在于，应用于舵机保护系统，所述舵机保护系统包括片上系统和...

【专利技术属性】
技术研发人员：范云飞，杨建军，
申请(专利权)人：重庆零度智控智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50