[发明专利]模块单元位置伺服系统及其控制方法、模块机器人

权利要求书

1.一种模块单元位置伺服系统，用于检测模块单元中两个转动部之间的位置变化，其特征在于：其包括所述设于任一转动部之内的位置传感器以及用于连接两个所述转动部的一对可周向旋转的运动副，所述位置传感器感测运动副之间的旋转角度信息，并结合目标角度指令控制至少一转动部转动。

2.如权利要求1中所述模块单元位置伺服系统，其特征在于：所述运动副包括用于连接两个转动部的传动组件和连接组件，所述连接组件还包括与所述位置传感器对应的磁铁，当两个转动部转动时，所述磁铁可相对于所述位置传感器转动，通过检测所述磁铁与所述位置传感器之间的旋转角度以检测两个转动部之间的旋转角度信息。

3.如权利要求2中所述模块单元位置伺服系统，其特征在于：所述连接组件还包括控制器，所述位置传感器所检测旋转角度信息传送至控制器，并由控制器将对应控制信息传送至所述传动组件。

4.如权利要求3中所述模块单元位置伺服系统，其特征在于：所述传动组件包括驱动电机，所述驱动电机设于任一所述转动部之内，所述控制器基于位置传感器检测的所述旋转角度信息与目标角度指令控制驱动电机的转动速度。

5.如权利要求4所述的模块单元位置伺服系统，其特征在于：所述传动组件进一步包括至少两个速度传感器及与所述驱动电机同轴连接的磁性件，所述速度传感器相对设于所述磁性件的圆周方向上，通过所述传感器检测所述磁性件的磁极变化以计算所述驱动电机的转速、以及判断所述驱动电机的正反转。

6.如权利要求5所述的模块单元位置伺服系统，其特征在于：在所述驱动电机远离所述磁性件的另一端上设置有锥齿轮，所述锥齿轮与所述驱动电机同轴连接，所述传动组件还包括连接板与齿轮环，其中，所述齿轮环未设有齿轮的环面与所述连接板连接，所述齿轮环设有齿轮的环面与所述锥齿轮转动连接。

7.如权利要求6所述的模块单元位置伺服系统，其特征在于：所述连接组件还包括第二PCB板，所述控制器与所述位置传感器均设于所述第二PCB板上，所述连接板远离所述齿轮环的一面连接至所述第二PCB板。

8.如权利要求7中所述模块单元位置伺服系统，其特征在于：所述连接组件还包括滑环，所述滑环套设在所述磁铁的外围，所述滑环与所述位置传感器同步转动；所述第二PCB板上还设有导电环座，所述滑环部分卡固在所述导电环座内，所述导电环座带动所述滑环相对于所述磁铁转动。

9.一种模块单元位置伺服系统的控制方法，其特征在于：其包括如下步骤：提供驱动电机、一对可周向旋转的运动副及位置传感器；基于所述位置传感器检测所述运动副的旋转角度信息并传送至一控制器；所述控制器结合当前旋转角度信息与目标角度指令以对所述驱动电机进行控制，以设定驱动电机的转速运动。

10.一种模块机器人，其特征在于：所述模块机器人包括至少两个可拼接的模块单元，所述模块单元包括如权利要求1-8中任一项所述模块单元位置伺服系统。