[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

说明书

本发明涉及电子产品领域，尤其涉及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，提供一种模块单元位置伺服系统的控制方法及一种模块机器人。本发明提供的模块单元位置伺服系统、模块单元位置伺服系统的控制方法及模块机器人具有设计小巧、测量速度和角度精度高等优点。

【技术领域】

本发明涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种模块单元位置伺 服系统及其控制方法、模块机器人。

【背景技术】

机械结构间的相对运动，通常使用传动结构来实现，如球状结 构的两个半球之间的相对转动。现有的模块单元通过设置单一的磁 编码器穿设两个半球来测量两个半球的相对转动角度，但是磁编码 器的设计容易造成模块单元体积过大的缺陷。

【发明内容】

为克服现有的模块单元拼接时模块单元体积大的缺陷，本发明 提供一种模块单元位置伺服系统、模块单元位置伺服系统的控制方 法及模块机器人。

为了解决上述技术问题，本发明提供一技术方案如下：提供一 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。

优选地，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，所述模块单元位置伺服系统包括连接两个转动部的传动组 件和连接组件，其中，所述传动组件和所述连接组件构成所述运动 副；所述连接组件还包括与所述角度传感器对应的磁铁，当两个转 动部转动时，所述磁铁可相对于所述角度传感器转动，通过检测所 述磁铁与所述角度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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

为了解决上述技术问题，本发明提供一技术方案如下：一种模 块单元位置伺服系统的控制方法，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。