[实用新型]一种舵机的双电机驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动舵机领域，具体地说是指一种舵机的双电机驱动装置。

背景技术

电动舵机属于伺服机构的一类，是伺服系统的执行部件。根据对现有产品的分析发现：减速器存在的传动间隙是影响电动舵机动态性能和稳态精度的重要因素。理想的减速器传动装置，输出与输入之间的关系应当是线性的，但由于间隙的存在，传动过程中会产生回程误差，系统的输入与输出在短时间内会失去运动联系，造成输出的突然中断，从而使运动传递关系成为非线性。传动间隙非线性会使系统产生振荡，大大降低系统的稳定性与精度。目前有对齿轮齿条传动消隙技术的研究，主要包括碟簧消隙、液压消隙、机械预紧消隙和双电机电气消隙，但尚未发现对滚珠丝杠副传动采用双电机机械消隙的报道。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的电动舵机技术采用一种电机装置，无法实现机械消隙，使得系统刚度低精度较差，提供一种舵机的双电机驱动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型一种舵机的双电机驱动装置，包括输出轴，其特征在于，还包括第一电机、第一转接轴，第一丝杠副、第二电机、第二转接轴，第二丝杠副和拨叉，所述第一电机通过所述第一转接轴连接所述第一丝杠副，所述第二电机通过所述第二转接轴连接所述第二丝杠副，所述第一丝杠副、第二丝杠副相互平行安装在所述输出轴的两侧，所述拨叉成直线形，通过中心点安装在所述输出轴上，且垂直于所述第一、第二丝杠副，所述拨叉两端分别有拨叉槽口，两个拨叉槽口内分别连接所述第一、第二丝杠副的丝杠螺母。

优选的，所述第一、第二丝杠副分别为滚珠丝杠副。

所述一推一拉驱动为第一电机驱动第一滚珠丝杠副，对输出轴产生推力，第二电机驱动第二滚珠丝杠副，对输出轴产生拉力，反之亦然。从而两路电机分别驱动两个相同的滚珠丝杠副减速器，减速器一推一拉驱动输出轴传动，达到驱动输出轴消隙传动的目的。

本实用新型的消隙原理如下所述：

双电机驱动装置示意图见上图1所示，两电机工作于转矩工作方式，假设输出轴的负载力矩为T，ΔT为预紧力矩，T1和T2分别为两丝杠副4和7输出的转矩，如果能建立下式所示的转矩关系，则能有效消除整个传动系统间隙的影响。

T1=T+ΔT/2T2=T-ΔT/2]]>

这里，假定从图示方向看：输出轴力矩正方向为输出轴顺时针针转动，并且ΔT＞0，有以下关系成立。

当输出轴顺时针转动时，T＞0，T1＞T2＞0，丝杠副4带动输出轴转动，丝杠副7与输出轴之间有一个方向力矩-ΔT/2，可消除间隙。

当输出轴逆时针转动时，T＜0，T1＜T2＜0，丝杠副7带动输出轴转动，丝杠副4与输出轴之间有一个方向力矩ΔT/2，可消除间隙。

当输出轴静止时，两电机输出大小相等，方向相反的力矩。从上述示意图中还可以看出，无论是正转，反转还是静止，驱动输出轴的两个丝杠副滑块与输出轴的接触点不变，始终保持单边接触，这样就消除了间隙。

从上述分析得到：要消除滚珠丝杠副运动间隙，必须预置力矩，其基本思想为：通过控制参数设置预置力矩值，对该值进行数字信号处理产生一个偏置信号。预置力矩可以去除机械传动系统中的传动间隙，使得整个传动系统绷紧，从而使得两个滑块6贴紧输出轴5中拨叉(图2中10所示)侧面，而不能在系统间隙中来回摆动，达到消除机械间隙的目的。在该预置力矩的作用下，将一个存在机械间隙的非线性系统改造成一个近似的线性系统，为进一步实现高性能，速度闭环创造十分有利的条件。

本实用新型由于采用了上述装置，能够达到比普通单电机驱动更高的精度要求。

有益效果：该双电机驱动舵机装置紧凑，外形规则，测试参数优异(附测试结果图3、4和表1、2说明)，双电机驱动舵系统响应平稳、超调小、快速性好，同时系统具有较好的刚度和良好的稳定性。