CN105676124A - 舵机堵转检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舵机堵转检测方法及装置。该方法包括：在控制器控制舵机逐步转到预定角度时，通过预先在舵机的供电电路上设置的电流检测电路检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值；在确定电流大于或等于电流阈值时，电流检测电路确定舵机堵转，并向控制器输出堵转报警信号。借助于本发明的技术方案，能够自动检测舵机是否堵转并进行告警。

Description

舵机堵转检测方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种舵机堵转检测方法及装置。

背景技术

舵机也可以被称为微型伺服马达，早期在模型上使用最多，主要用于控制模型的舵面。舵机接受一个简单的控制指令就可以自动转动到一个比较精确的角度，所以非常适合在关节型机器人产品使用。仿人型机器人就是舵机运用的最高境界。

舵机简单的说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等，并封装在一个便于安装的外壳里的伺服单元。能够利用简单的输入信号比较精确的转动给定角度的电机系统。舵机安装了一个电位器(或其它角度传感器)检测输出轴转动角度，控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制，所以舵机更准确的说是伺服马达(servo)。

舵机的主体结构如图1所示，主要有几个部分：外壳、减速齿轮组、电机、电位器、控制电路。其工作原理是控制电路接收信号源的控制信号，并驱动电机转动；齿轮组将电机的速度成大倍数缩小，并将电机的输出扭矩放大响应倍数，然后输出；电位器和齿轮组的末级一起转动，测量舵机轴转动角度；电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度，然后控制舵机转动到目标角度或保持在目标角度。

在机器人头部手臂关节处普遍使用舵机。舵机使用非常方便，组合起来可实现各种运动方式。但是舵机一旦由于机械、结构等原因卡住则造成舵机堵转。长时间堵转会使舵机内部持续大量发热最后坏掉。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的舵机堵转检测方法及装置。

本发明提供一种舵机堵转检测方法，包括：

在控制器控制舵机逐步转到预定角度时，通过预先在舵机的供电电路上设置的电流检测电路检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值；

在确定电流大于或等于电流阈值时，电流检测电路确定舵机堵转，并向控制器输出堵转报警信号。

本发明还提供了一种舵机堵转检测装置，包括：

控制器，用于控制舵机逐步转动；

电流检测电路，设置于舵机的供电电路上，用于在控制器控制舵机逐步转到预定角度时，检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值，在确定电流大于或等于电流阈值时，确定舵机堵转，并向控制器输出堵转报警信号。

本发明有益效果如下：

通过在舵机的供电电路上设置的电流检测电路检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值，解决了现有技术中舵机长时间堵转会使舵机内部持续大量发热最后坏掉的问题，能够自动检测舵机是否堵转并进行告警。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是现有技术中舵机主体结构的示意图；

图2是本发明实施例的舵机堵转检测方法的流程图；

图3是本发明实施例的电流检测电路的电路示意图；

图4是本发明实施例的舵机堵转检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中舵机长时间堵转会使舵机内部持续大量发热最后坏掉的问题，本发明提供了一种舵机堵转检测方法，以下结合附图以及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种舵机堵转检测方法，图2是本发明实施例的舵机堵转检测方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的舵机堵转检测方法包括如下处理：

步骤201，在控制器控制舵机逐步转到预定角度时，通过预先在舵机的供电电路上设置的电流检测电路检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值；

在步骤201中，具体地，在控制器控制舵机逐步转到预定角度时包括如下处理：控制器在预定时间内以预先设置的转动角度逐步转到预定角度。该预先设置的转动角度可以是一个定量，也可以是一个变量。

步骤202，在确定电流大于或等于电流阈值时，电流检测电路确定舵机堵转，并向控制器输出堵转报警信号。优选地，堵转报警信号为：高电平信号；

在实际应用中，在确定电流小于电流阈值时，电流检测电路向控制器输出转动正常信号。优选地，转动正常信号为：低电平信号。

在步骤202中，电流检测电路向控制器输出堵转报警信号之后，还可以进行如下处理：控制器接收堵转报警信号，向舵机发送反向控制信号，控制舵机反向逐步转到调整角度，直到不再接收到堵转报警信号，其中，调整角度小于舵机堵转时的角度。

需要说明的是，在本发明实施例中，舵机的转动范围以一个基准点为点从0°至180°，如果需要舵机转某个位置，则直接向舵机发送相应角度即可。

以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

本发明实施例的技术方案具体包括如下处理：

步骤1，控制舵机逐步改变角度值直到需要的角度，例如：需要到转到90度，则控制器从0度、10度、20度逐步发指令到90度。

步骤2，舵机堵转时的供电电流会突然增加几倍，在舵机的供电电路上设置电流检测电路如图3所示，具体地，当舵机正常工作的时候，供电电路电流比较小，则三极管放大器不导通，输出低电平。当舵机堵转时，电流突然增大，当电流超过一定值后，则三级管放大电路导通，输出高电平。

需要说明的是，图3所示的电流检测电路仅仅是一个具体实例，在实际应用中，电流检测电路的电路结构可以是各种各样的，只要能够进行电流检测即可。

步骤3，控制器检测到有高电平输出的时候则停止向反反向输出控制信号，例如舵机在90度堵转，则输出60度，或30度，直到电流检测电路输出低电平。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过在舵机的供电电路上设置的电流检测电路检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值，解决了现有技术中舵机长时间堵转会使舵机内部持续大量发热最后坏掉的问题，能够自动侦测舵机是否堵转，并自动调整舵机转动的角度。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种舵机堵转检测装置，图4是本发明实施例的舵机堵转检测装置的结构示意图，如图4所示，根据本发明实施例的舵机堵转检测装置包括：控制器40、以及电流检测电路42，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

控制器40，用于控制舵机逐步转动；具体地，在预定时间内以预先设置的转动角度逐步转到预定角度。

电流检测电路42，设置于舵机的供电电路上，用于在控制器40控制舵机逐步转到预定角度时，检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值，在确定电流大于或等于电流阈值时，确定舵机堵转，并向控制器40输出堵转报警信号。堵转报警信号为：高电平信号；

优选地，电流检测电路42进一步用于：在确定电流小于电流阈值时，向控制器输出转动正常信号。转动正常信号为：低电平信号。

在本发明实施例中，控制器40进一步用于：

接收堵转报警信号，向舵机发送反向控制信号，控制舵机反向逐步转到调整角度，直到不再接收到堵转报警信号，其中，调整角度小于舵机堵转时的角度。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过在舵机的供电电路上设置的电流检测电路检测供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值，解决了现有技术中舵机长时间堵转会使舵机内部持续大量发热最后坏掉的问题，能够自动侦测舵机是否堵转，并自动调整舵机转动的角度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的客户端中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个客户端中。可以把实施例中的模块组合成一个模块，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者客户端的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的加载有排序网址的客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种舵机堵转检测方法，其特征在于，包括：

在控制器控制舵机逐步转到预定角度时，通过预先在所述舵机的供电电路上设置的电流检测电路检测所述供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值；

在确定所述电流大于或等于所述电流阈值时，所述电流检测电路确定所述舵机堵转，并向所述控制器输出堵转报警信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在确定所述电流小于所述电流阈值时，所述电流检测电路向所述控制器输出转动正常信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流检测电路向所述控制器输出堵转报警信号之后，所述方法进一步包括：

所述控制器接收所述堵转报警信号，向所述舵机发送反向控制信号，控制所述舵机反向逐步转到调整角度，直到不再接收到所述堵转报警信号，其中，所述调整角度小于舵机堵转时的角度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制器控制舵机逐步转到预定角度具体包括：

控制器在预定时间内以预先设置的转动角度逐步转到预定角度。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述堵转报警信号为：高电平信号；所述转动正常信号为：低电平信号。

6.一种舵机堵转检测装置，其特征在于，包括：

控制器，用于控制舵机逐步转动；

电流检测电路，设置于所述舵机的供电电路上，用于在所述控制器控制舵机逐步转到预定角度时，检测所述供电电路上的电流是否大于预先设置的电流阈值，在确定所述电流大于或等于所述电流阈值时，确定所述舵机堵转，并向所述控制器输出堵转报警信号。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电流检测电路进一步用于：在确定所述电流小于所述电流阈值时，向所述控制器输出转动正常信号。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步用于：

接收所述堵转报警信号，向所述舵机发送反向控制信号，控制所述舵机反向逐步转到调整角度，直到不再接收到所述堵转报警信号，其中，所述调整角度小于舵机堵转时的角度。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：

在预定时间内以预先设置的转动角度逐步转到预定角度。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述堵转报警信号为：高电平信号；所述转动正常信号为：低电平信号。