一种舵机装置及其控制电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种舵机装置及其控制电路，其中，舵机装置的控制电路，连接于舵机和控制单元之间，其包括：力矩信息采集单元、第一放大单元以及第二放大单元；通过力矩信息采集单元采集舵机的力矩信息，并向第一放大单元输出与力矩信息对应的第一信号对，第一放大单元将第一信号对进行同向放大，得到第二信号对，第二放大单元将第二信号对进行差分放大，得到目标电信号，并将目标电信号发送给控制单元，控制单元根据目标电信号生成目标PWM信号，该目标PWM信号用于控制所述电机工作，进而控制舵机的力矩大小。从而避免了舵机在进行姿态变化过程中，出现动作不流畅、卡顿，或者出现较大的位置或角度误差等现象。

A steering gear and its control circuit

The embodiment of the utility model discloses a steering gear device and its control circuit, wherein the control circuit of the steering gear device is connected between the steering gear and the control unit, which comprises a torque information acquisition unit, a first amplification unit and a second amplification unit, and a torque information acquisition unit for the steering gear, and a torque information acquisition unit. A first signal pair corresponding to the torque information is output to the first amplifying unit, and the first amplifying unit amplifies the first signal pair in the same direction to obtain the second signal pair, and the second amplifying unit differently amplifies the second signal pair to obtain the target electrical signal, and sends the target electrical signal to the control unit, which according to the target. The target PWM signal is used to control the operation of the motor and then to control the torque of the steering gear. Thus avoids the rudder in the attitude change process, the movement is not fluent, stuck, or there are large position or angle errors and other phenomena.

【技术实现步骤摘要】
一种舵机装置及其控制电路
本技术属于电子
，尤其涉及一种舵机装置及其控制电路。
技术介绍
随着人工成本地增加，越来越多地制造业逐渐利用机器人作业来替代人工作业。现有的机器人在进行流水线作业时，需要控制机械臂进行物体抓取、装配、运送等动作，这些动作的控制和执行均离不开舵机。舵机作为一种位置(角度)的驱动器，适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统中。虽然现有的舵机可以通过位置信息或者速度信息等反馈方式进行控制，使机器人能够完成流水线作业，但是由于位置信息和速度信息都不需要考虑实际的作业内容，因此容易导致舵机在进行姿态变化过程中，出现动作不流畅、卡顿，或者出现较大的位置或角度误差等现象。
技术实现思路
本技术实施例提供一种舵机装置及其控制电路，可以避免舵机在进行姿态变化过程中，出现动作不流畅、卡顿，或者出现较大的位置或角度误差等现象。第一方面，本技术实施例提供了一种舵机装置的控制电路，连接于舵机和带动所述舵机工作的电机之间，所述控制电路包括：力矩信息采集单元，与所述舵机相连，用于采集所述舵机的力矩信息，并输出与所述力矩信息对应的第一信号对；第一放大单元，与所述力矩信息采集单元相连，用于将所述第一信号对进行同向放大，得到第二信号对；第二放大单元，分别与所述第一放大单元和所述控制单元相连，用于将所述第二信号对进行差分放大，得到目标电信号；控制单元，连接于所述第二放大单元与所述电机之间，用于根据所述目标电信号生成目标PWM信号，所述目标PWM信号用于控制所述电机工作，进而控制所述舵机的力矩大小。第二方面，本技术实施例还提供一种舵机装置，包括舵机和带动所述舵机工作的电机，所述舵机装置还包括如上所述的舵机的控制电路。本技术实施例提供了一种舵机装置及其控制电路，通过力矩信息采集单元采集舵机的力矩信息，并利用第一放大单元对力矩信息进行同向放大，利用第二放大单元进行差分放大后得到目标电信号，其后控制单元根据目标电信号生成匹配的目标PWM信号控制电机工作，进而控制舵机的力矩大小。从而避免了舵机在进行姿态变化过程中，出现动作不流畅、卡顿，或者出现较大的位置或角度误差等现象。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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的附图。图1是本技术实施例提供的一种舵机装置的控制电路的结构示意图；图2是本技术另一实施例提供的一种舵机装置的控制电路的结构示意图；图3是本技术另一实施例提供的一种舵机装置的控制电路的具体结构示意图；图4是本技术另一实施例提供的一种舵机装置的控制电路的具体电路图；图5是本技术实施例提供的一种舵机装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参见图1，图1是本技术实施例提供的一种舵机装置的控制电路的结构示意图。如图1所示，一种舵机装置的控制电路100，连接于舵机110和带动舵机110工作的电机120之间，包括：力矩信息采集单元10、第一放大单元20以及第二放大单元30。具体地：力矩信息采集单元10与舵机110相连，用于采集舵机110的力矩信息，并输出与力矩信息对应的第一信号对。第一放大单元20与力矩信息采集单元10相连，用于将第一信号对进行同向放大，得到第二信号对。第二放大单元30与第一放大单元20相连，用于将第二信号对进行差分放大，得到目标电信号。控制单元40连接于第二放大单元30与电机120之间，用于根据目标电信号生成目标PWM信号，目标PWM信号用于控制电机120工作，进而控制舵机110的力矩大小。需要说明的是，力矩信息采集单元10可以是现有的力矩传感器，通过与舵机110相连，采集舵机110的力矩大小，进而生成相应的第一信号对，该第一信号对为模拟信号。在本技术的所有实施例中，当电机120带动舵机110工作过程时，第一放大单元20接收第一信号对，并对该第一信号对进行同向放大，进而得到第二信号对，并将该第二信号对发送给第二放大单元30进行差分放大，得到目标电信号，该目标信号用于反映舵机当前的力矩大小。第二放大单元30将目标电信号发送给控制单元40，由控制单元40根据该目标电信号生成目标PWM信号，该目标PWM信号用于控制电机120工作，进而控制舵机的力矩大小，实现了控制单元40与舵机110之间基于力矩信息的闭环控制。可以理解的是，由于目标信号用于反映舵机的力矩大小，控制单元40根据该目标电信号生成匹配的目标PWM信号，电机120根据该目标PWM信号进行工作，能够准确地控制舵机110在执行下一动作时的力矩大小，也即能够在当前力矩的基础上，对舵机110进行力矩大小的控制，进而平滑地过度到下一动作。上述方案中，通过力矩信息采集单元采集舵机的力矩信息，并向第一放大单元输出与力矩信息对应的第一信号对，第一放大单元将第一信号对进行同向放大，得到第二信号对，第二放大单元将第二信号对进行差分放大，得到目标电信号，并将目标电信号发送给控制单元，控制单元根据目标电信号生成目标PWM信号，该目标PWM信号用于控制所述电机工作，进而控制舵机的力矩大小。从而避免了舵机在进行姿态变化过程中，出现动作不流畅、卡顿，或者出现较大的位置或角度误差等现象。请参见图2，图2是本技术另一实施例提供的一种舵机装置的控制电路的结构示意图。如图2所示，与上述实施例不同之处在于，本实施例提供的一种舵机装置的控制电路100还包括：电压偏置单元50。具体地：电压偏置单元50包括用于与第一放大单元10相连的电压控制端，电压偏置单元50用于控制第二信号对的电压值。在本实施例中，第二信号对中的两路信号是分别通过两条传输链路进行传输的，因此电压偏置单元50通过电压控制端，控制其中一条传输链路上的信号电压值，进而实现对第二信号对的电压值的控制。如图2所示，进一步地，作为本实施例一种可能实现的方式，舵机装置的控制电路100还包括：信号调制单元60。信号调制单元60连接于第二放大单元30与控制单元40之间，用于控制目标电信号的电压值，并对目标电信号进行滤波。在本实施例中，为了避免因为目标电信号的电压值过高，导致控制单元40无法正常工作，通过信号调制单元60对目标电信号进行滤波，以及电压值的控制，保证目标电信号准确程度，同时使其电压值能够被稳定在一区间范围内。图3示出了本技术另一实施例提供的一种舵机装置的控制电路的具体结构示意图。如图3所示，作为本实施例一种可能实现的方式，信号调制单元60包括：电压调制单元61和滤波单元62。电压调制单元61的调制端与滤波单元62的输入端共接第二放大单元30的输出端，滤波单元62的输出端与控制单元40的输入端相连。在本实施例中，通过电压调制单元61的调制端输出电信号，并通过控制该电信号的大小，进而能够改变由第二放大单元30的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舵机装置的控制电路，连接于舵机和带动所述舵机工作的电机之间，其特征在于，所述控制电路包括：力矩信息采集单元，与所述舵机相连，用于采集所述舵机的力矩信息，并输出与所述力矩信息对应的第一信号对；第一放大单元，与所述力矩信息采集单元相连，用于将所述第一信号对进行同向放大，得到第二信号对；第二放大单元，与所述第一放大单元相连，用于将所述第二信号对进行差分放大，得到目标电信号；控制单元，连接于所述第二放大单元与所述电机之间，用于根据所述目标电信号生成目标PWM信号，所述目标PWM信号用于控制所述电机工作，进而控制所述舵机的力矩大小。

【技术特征摘要】
1.一种舵机装置的控制电路，连接于舵机和带动所述舵机工作的电机之间，其特征在于，所述控制电路包括：力矩信息采集单元，与所述舵机相连，用于采集所述舵机的力矩信息，并输出与所述力矩信息对应的第一信号对；第一放大单元，与所述力矩信息采集单元相连，用于将所述第一信号对进行同向放大，得到第二信号对；第二放大单元，与所述第一放大单元相连，用于将所述第二信号对进行差分放大，得到目标电信号；控制单元，连接于所述第二放大单元与所述电机之间，用于根据所述目标电信号生成目标PWM信号，所述目标PWM信号用于控制所述电机工作，进而控制所述舵机的力矩大小。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：电压偏置单元；所述电压偏置单元包括用于与所述第一放大单元相连的电压控制端，所述电压偏置单元用于控制所述第二信号对的电压值。3.根据权利要求1或2所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：信号调制单元；所述信号调制单元连接于所述第二放大单元与所述控制单元之间，用于控制所述目标电信号的电压值，并对所述目标电信号进行滤波。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述信号调制单元包括：电压调制单元和滤波单元；所述电压调制单元的调制端与所述滤波单元的输入端共接所述第二放大单元的输出端，所述滤波单元的输出端与所述控制单元的输入端相连。5.根据权利要求1或2所述的控制电路，其特征在于，所述第一放大单元包括：第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第七电阻；所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端组成所述第一放大单元的信号输入端，用于接收所述第一信号对，所述第一电阻的第二端与所述第一放大器的第一输入端相连，所述第一放大器的输出端与所述第三电阻的第一端共接所述第六电阻的第一端，所述第三电阻的第二端与所述第一放大器的第二输入端共接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，柳冬，范文华，曾勇平，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44