一种弹性驱动器及舵机系统技术方案

本申请属于舵机技术领域，提供了一种弹性驱动器及舵机系统，弹性驱动器包括电机、电机制动器、扭矩传感器、控制电路以及电机制动驱动电路，通过集成扭矩传感器和电机制动器，由扭矩传感器检测电机的旋转扭矩，并生成扭矩传感器输出信号，控制电路输出第一电机制动控制信号、第二电机制动控制信号，控制电机制动驱动电路生成对应的刹车控制信号，对电机进行精确控制，以使机器人的动作具有柔性效果，解决了目前的大扭矩伺服舵机存在关节力控精度较低、断电无法保持的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种弹性驱动器及舵机系统
本申请属于舵机
，特别涉及一种弹性驱动器及舵机系统。
技术介绍
舵机具有广泛的应用，是诸多机器的核心元件。因此，舵机的性能决定了智能机器人等机器的性能。例如在智能机器人中，舵机作为智能机器人中的动力元件，是形成智能机器人关节组件的关键元件，也是智能机器人实现智能化的关键元件。然而，目前的大扭矩伺服舵机存在关节力控精度较低、断电无法保持的问题，极大的限制了伺服舵机的应用场景。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种弹性驱动器及舵机系统，旨在解决目前的大扭矩伺服舵机存在关节力控精度较低、断电无法保持的问题，极大的限制了伺服舵机的应用场景的问题。为了解决上述问题，本申请提供了一种弹性驱动器，所述弹性驱动器包括：电机；电机制动器，与所述电机连接，用于对所述电机进行制动处理；扭矩传感器，与所述电机连接，用于检测所述电机的旋转扭矩，并生成扭矩传感器输出信号；以及控制电路，与所述扭矩传感器连接，用于接收所述扭矩传感器输出信号，并输出第一电机制动控制信号、第二电机制动控制信号以及电机控制信号，所述电机控制信号用于对所述电机的转动进行调节；电机制动驱动电路，分别与所述电机制动器和所述控制电路连接，用于接收所述第一电机制动控制信号和所述第二电机制动控制信号，并根据所述第一电机制动控制信号和所述第二电机制动控制信号生成刹车控制信号，以对所述电机制动器的工作状态进行控制。可选的，所述弹性驱动器还包括电平转换电路，分别与所述控制电路和所述扭矩传感器连接，用于对所述扭矩传感输出信号进行电平转换处理，并生成扭矩检测信号发送至所述控制电路。可选的，所述电机制动驱动电路包括：第一供电端，用于接入第一供电电压；第二供电端，用于接入第二供电电压；第一开关单元，分别与所述第一供电端和所述电机制动器连接，用于接收所述第一电机制动控制信号，并根据所述第一电机制动控制信号对所述第一供电端与所述电机制动器之间的连接状态进行控制；第二开关单元，分别与所述第二供电端和所述电机制动器连接，用于接收所述第二电机制动控制信号，并根据所述第二电机制动控制信号对所述第二供电端与所述电机制动器之间的连接状态进行控制。可选的，所述电机制动驱动电路还包括：泄放单元，与所述电机制动器连接，用于对所述电机制动器中产生的反向电流进行泄放处理。可选的，所述第一开关单元包括：第一保险丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第一开关管以及第二开关管；所述第一保险丝的第一端与所述第一供电端连接，所述第一保险丝的第二端、所述第一电容的第一端、所述第一电阻的第一端以及所述第一开关管的电流输入端共接，所述第一电容的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第一开关管的控制端以及所述第二电阻的第一端共接，所述第一开关管的电流输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述电机制动器连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的电流输入端连接，所述第二开关管的控制端、所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端以及所述第二电容的第一端共接，所述第二开关管的电流输出端、所述第二电容的第二端以及所述第四电阻的第二端共接于地，所述第三电阻的第二端与所述控制电路连接。可选的，所述第二开关单元包括：第二保险丝、第三电容、第四电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二二极管、第三开关管以及第四开关管；所述第二保险丝的第一端与所述第二供电端连接，所述第二保险丝的第二端、所述第三电容的第一端、所述第五电阻的第一端以及所述第三开关管的电流输入端共接，所述第三电容的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第一端以及所述第三开关管的控制端共接，所述第三开关管的电流输出端与所述第二二极管的阳极连接，所述第六电阻的第二端与所述第四开关管的电流输入端连接，所述第四开关管的控制端、所述第七电阻的第一端、所述第八电阻的第一端以及所述第四电容的第一端共接，所述第四开关管的电流输出端、所述第八电阻的第二端以及所述第四电容的第二端共接于地，所述第七电阻的第二端与所述控制电路连接。可选的，所述泄放单元包括：第三二极管、第九电阻以及第五电容；所述第三二极管的阴极与所述电机制动器连接，所述第三二极管的阳极、所述第九电阻的第一端以及所述第五电容的第一端共接，所述第九电阻的第二端与所述第五电容的第二端共接于地。可选的，所述电平转换电路包括：第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第五电容、第六电容、第三二极管以及第四二极管；所述第九电阻的第一端与所述第十一电阻的第一端共接于所述扭矩传感器，所述第九电阻的第二端、所述第五电容的第一端、所述第三二极管的阴极以及所述第十二电阻的第一端共接，所述第十电阻的第二端、所述第五电容的第二端以及所述第三二极管的阳极共接于地，所述第十二电阻的第二端与所述控制电路连接；所述第十三电阻的第一端、所述第十四电阻的第一端共接与所述扭矩传感器，所述第十三电阻的第二端、所述第十四电阻的第二端、所述第十五电阻的第一端、所述第六电容的第一端、所述第四二极管的阴极以及所述第十六电阻的第一端共接，所述第十五电阻的的第二端、所述第六电容的第二端以及所述第四二极管的阳极共接于地，所述第十六电阻的第二端与所述控制电路连接。可选的，所述弹性驱动器还包括总线通讯接口线路，与所述控制电路连接，用于提供调试测试端口。本申请实施例还提供了一种舵机系统，包括如上述任一项所述的弹性驱动器。本申请提供了一种弹性驱动器及舵机系统，弹性驱动器包括电机、电机制动器、扭矩传感器、控制电路以及电机制动驱动电路，通过集成扭矩传感器和电机制动器，由扭矩传感器检测电机的旋转扭矩，并生成扭矩传感器输出信号，控制电路输出第一电机制动控制信号、第二电机制动控制信号，控制电机制动驱动电路生成对应的刹车控制信号，对电机进行精确控制，以使机器人的动作具有柔性效果，解决了目前的大扭矩伺服舵机存在关节力控精度较低、断电无法保持的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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是本申请的一个实施例提供的弹性驱动器的结构示意图。图2是本申请的另一个实施例提供的弹性驱动器的结构示意图。图3是本申请的一个实施例提供的电机制动驱动电路的结构示意图。图4是本申请的另一个实施例提供的电机制动驱动电路的结构示意图。图5是本申请的一个实施例提供的电平转换电路的结构示意图具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性驱动器，其特征在于，所述弹性驱动器包括：/n电机；/n电机制动器，与所述电机连接，用于对所述电机进行制动处理；/n扭矩传感器，与所述电机连接，用于检测所述电机的旋转扭矩，并生成扭矩传感器输出信号；以及/n控制电路，与所述扭矩传感器连接，用于接收所述扭矩传感器输出信号，并输出第一电机制动控制信号、第二电机制动控制信号以及电机控制信号，所述电机控制信号用于对所述电机的转动进行调节；/n电机制动驱动电路，分别与所述电机制动器和所述控制电路连接，用于接收所述第一电机制动控制信号和所述第二电机制动控制信号，并根据所述第一电机制动控制信号和所述第二电机制动控制信号生成刹车控制信号，以对所述电机制动器的工作状态进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹性驱动器，其特征在于，所述弹性驱动器包括：
电机；
电机制动器，与所述电机连接，用于对所述电机进行制动处理；
扭矩传感器，与所述电机连接，用于检测所述电机的旋转扭矩，并生成扭矩传感器输出信号；以及
控制电路，与所述扭矩传感器连接，用于接收所述扭矩传感器输出信号，并输出第一电机制动控制信号、第二电机制动控制信号以及电机控制信号，所述电机控制信号用于对所述电机的转动进行调节；
电机制动驱动电路，分别与所述电机制动器和所述控制电路连接，用于接收所述第一电机制动控制信号和所述第二电机制动控制信号，并根据所述第一电机制动控制信号和所述第二电机制动控制信号生成刹车控制信号，以对所述电机制动器的工作状态进行控制。


2.如权利要求1所述的弹性驱动器，其特征在于，所述弹性驱动器还包括电平转换电路，分别与所述控制电路和所述扭矩传感器连接，用于对所述扭矩传感输出信号进行电平转换处理，并生成扭矩检测信号发送至所述控制电路；
所述控制电路根据所述扭矩检测信号生成所述第一电机制动控制信号、所述第二电机制动控制信号以及所述电机控制信号。


3.如权利要求1所述的弹性驱动器，其特征在于，所述电机制动驱动电路包括：
第一供电端，用于接入第一供电电压；
第二供电端，用于接入第二供电电压；
第一开关单元，分别与所述第一供电端和所述电机制动器连接，用于接收所述第一电机制动控制信号，并根据所述第一电机制动控制信号对所述第一供电端与所述电机制动器之间的连接状态进行控制；
第二开关单元，分别与所述第二供电端和所述电机制动器连接，用于接收所述第二电机制动控制信号，并根据所述第二电机制动控制信号对所述第二供电端与所述电机制动器之间的连接状态进行控制。


4.如权利要求1所述的弹性驱动器，其特征在于，所述电机制动驱动电路还包括：
泄放单元，与所述电机制动器连接，用于对所述电机制动器中产生的反向电流进行泄放处理。


5.如权利要求3所述的弹性驱动器，其特征在于，所述第一开关单元包括：第一保险丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第一开关管以及第二开关管；
所述第一保险丝的第一端与所述第一供电端连接，所述第一保险丝的第二端、所述第一电容的第一端、所述第一电阻的第一端以及所述第一开关管的电流输入端共接，所述第一电容的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第一开关管的控制端以及所述第二电阻的第一端共接，所述第一开关管的电流输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述电机制动器连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的电流输入端连接，所述第二开关管的控制端、所述第三电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠良，柳冬，朱熙龙，周升，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44