[发明专利]一种恒流抱闸系统

说明书

本发明属于舵机抱闸系统设计领域，提供了一种恒流抱闸系统，其包括依序串接于电源端和地线之间的抱闸器和开关单元，还包括电流检测单元以及负反馈调节单元；通过负反馈调节单元反馈调节流经抱闸器的电流，使其始终工作于最优工作电流的恒定状态；并在抱闸器发生短路时，控制开关单元关断以保护抱闸系统，从而延长了系统寿命，降低了故障率，提高了系统的自保能力以及工作可靠性。

技术领域

本发明属于舵机抱闸系统设计领域，尤其涉及一种恒流抱闸系统。

背景技术

中大型机器人的舵机系统中一般都设有抱闸，舵机正常工作时，抱闸松开，而当舵机断电时，抱闸抱紧，使机器人关节不会因为系统断电而自然下垂或倒下。

传统的抱闸系统采用电流开环控制，并不能够保证抱闸器始终工作于恒流受控状态，当流经抱闸器的电流过大时，温度上升过高容易损伤器件从而导致抱闸器寿命大大缩短。此外，当抱闸器由于外界原因短路时，抱闸系统无自保功能，由于电流突然增大，其周边元器件很容易被大面积损坏。抱闸系统故障会使机器人关节无法实现抱闸而变形垂落，导致机器人倒下造成其他部件的损坏，甚至造成其周边人员的损伤。

因此，传统的抱闸系统存在寿命短、容易损坏、无自保功能以及可靠性低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒流抱闸系统，旨在解决现有的抱闸系统寿命短、容易损坏、无自保功能以及可靠性低的问题。

本发明提供了一种恒流抱闸系统，包括抱闸器和开关单元，所述抱闸器和所述开关单元依序串接于电源端和地线之间，所述恒流抱闸系统还包括电流检测单元和负反馈调节单元；

所述电流检测单元串接于所述开关单元的输出端和所述地线之间，用于检测流经所述抱闸器的电流大小；

所述负反馈调节单元与所述开关单元的输出端及受控端相连接且构成一个闭环负反馈回路，并输出反馈信号至所述抱闸器，以调节所述电流大小；

其中，所述负反馈调节单元包括控制模块，所述控制模块串接于所述闭环负反馈回路，用于控制所述开关单元输出的电流值。

优选地，所述电流检测单元包括第二电阻，所述第二电阻的第一端接所述开关单元的输出端，所述第二电阻的第二端接地。

优选地，所述负反馈调节单元包括第一电阻，所述控制模块的输入端连接在所述开关单元的输出端与所述第二电阻之间的节点，所述控制模块的输出端通过所述第一电阻与所述开关单元的受控端连接。

优选地，所述恒流抱闸系统还包括第三电阻和第一电容，所述第三电阻的第一端与所述第一电容的第一端以及所述开关单元的受控端共接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第二端以及所述开关单元的输出端共接。

优选地，所述恒流抱闸系统还包括第四电阻，所述第四电阻连接于所述开关单元的受控端与所述电源端之间。

优选地，所述控制模块为脉宽调制控制器。

优选地，所述控制模块包括运算放大器、第六电阻、第七电阻、第八电阻以及第二电容；所述运算放大器的同相输入端分成两路，一路通过所述第六电阻连接于所述开关单元的输出端与所述第二电阻的公共连接端，另一路通过所述第二电容接地；所述运算放大器的反向输入端分成两路，一路通过所述第七电阻与所述运算放大器的输出端连接，另一路通过所述第八电阻接地。

优选地，所述恒流抱闸系统还包括第五电阻和第一二极管，所述第五电阻的第一端与所述抱闸器的第一端以及所述电源端共接，所述第一二极管的阳极接所述抱闸器的第二端，所述第一二极管的阴极接所述第五电阻的第二端。

优选地，所述开关单元包括至少一三极管，所述三极管的发射极、集电极以及基极分别对应所述开关单元的输入端、输出端以及受控端。