CN111623981A

CN111623981A - 变速机的检测方法及检测装置

Info

Publication number: CN111623981A
Application number: CN202010550013.1A
Authority: CN
Inventors: 邱隆恩
Original assignee: Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2020-09-04
Also published as: US11913853B2; US20210389212A1

Abstract

本申请涉及一种变速机的检测方法及检测装置，所述变速机包括第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮被配置为在所述第一齿轮的带动下运动，所述第一齿轮包括相邻的第一轮齿和第二轮齿，所述第二齿轮包括第三轮齿，所述第三轮齿位于所述第一轮齿和所述第二轮齿之间；所述检测方法包括：基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置；驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿；基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置；根据所述第一位置和所述第二位置，判断所述变速机的状况。

Description

变速机的检测方法及检测装置

技术领域

本申请涉及机械传动领域，尤其涉及一种变速机的检测方法及变速机的检测装置。

背景技术

机器人等装置中装设有变速机以放大驱动件的扭力来转动本体。在长期使用后，变速机磨损，使其齿轮间的背隙增大，导致机器人逐渐达不到定位精度的要求。现有的变速机磨损的检测方法通常是命令机器人的单个轴从不同方向移动到同一位置，并利用视觉相机或激光跟踪仪等感应器来测量机器人末端位置变动情况并以此推算变速机的磨损状况。这种测量方式非常复杂，而且需要外部感应器配合使用，成本较高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种简便、低成本的变速机的检测方法及变速机的检测装置。

根据本申请的第一方面，提供了一种变速机的检测方法，所述变速机包括第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮被配置为在所述第一齿轮的带动下运动，所述第一齿轮包括相邻的第一轮齿和第二轮齿，所述第二齿轮包括第三轮齿，所述第三轮齿位于所述第一轮齿和所述第二轮齿之间；

所述检测方法包括：基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置；驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿；基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置；根据所述第一位置和第二位置，判断所述变速机的状况。

在一种实施方式中，所述获取所述第一齿轮的第二位置的步骤包括：获取所述第一齿轮的驱动电流的变化量；根据所述变化量及变化量阀值，判断所述第二轮齿与所述第三轮齿接触；基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置。

在一种实施方式中，所述获取第一齿轮的第一位置的步骤包括：驱动所述第一齿轮向与第一方向相反的第二方向转动并停止驱动，待所述第一齿轮和第二齿轮静止后，所述第一轮齿与所述第三轮齿接触；基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置。

在一种实施方式中，所述判断步骤具体包括：根据所述第一位置和第二位置的位置差值，判断所述变速机的状况。

根据本申请的第二方面，提供了一种变速机的检测装置，其中，所述变速机包括第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮被配置为在所述第一齿轮的带动下运动，所述第一齿轮包括相邻的第一轮齿和第二轮齿；所述第二齿轮包括第三轮齿，所述第三轮齿位于所述第一轮齿和所述第二轮齿之间；

所述变速机的检测装置包括：

位置获取器，用于基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置；

电机，用于推动所述第一齿轮；

驱动器，用于驱动所述电机，耦接于所述电机与所述位置获取器；

处理器，耦接于所述驱动器，所述处理器用于控制所述驱动器驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿；

其中，所述位置获取器还用于基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置，所述处理器还用于根据所述第一位置和第二位置，判断所述变速机的状况。

在一种实施方式中，所述处理器还用于根据所述驱动电流的变化量及变化量阈值，判断所述第二轮齿与所述第三轮齿接触。

在一种实施方式中，所述变速机还包括第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮被配置为与所述第二齿轮同轴转动，所述第四齿轮被配置为在所述第三齿轮的带动下转动，所述第三齿轮包括相邻的第四轮齿和第五轮齿，所述第四齿轮包括第六轮齿，所述第六轮齿位于所述第四轮齿和第五轮齿之间，

所述位置获取器还用于基于所述第一轮齿和第三轮齿接触，且所述第四轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置；

所述处理器还用于控制所述驱动器驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿，且所述第五轮齿接触所述第六轮齿；

所述位置处理器还用于基于所述第二轮齿与第三轮齿接触后，且所述第五轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置。

根据本申请的第三方面，提供了另一种变速机的检测方法，所述变速机包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮被配置为在所述第一齿轮的带动下转动，所述第一齿轮包括相邻的第一轮齿和第二轮齿，所述第二齿轮包括第三轮齿，所述第三齿轮与所述第二齿轮同轴转动，所述第四齿轮被配置为在所述第三齿轮的带动下转动，所述第三齿轮包括相邻的第四轮齿和第五轮齿，所述第四齿轮包括第六轮齿，所述第三轮齿位于所述第一轮齿和第二轮齿之间，所述第六轮齿位于所述第四轮齿和第五轮齿之间，所述检测方法包括：

基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，且所述第四轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置；

驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿；

基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触后，第五轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置；

根据所述第一位置和第二位置，判断所述变速机的状况。

在一种实施方式中，获取所述第一齿轮的第二位置的步骤包括：

获取所述第一齿轮的驱动电流的变化量；

根据所述变化量及变化量阀值，判断所述第五轮齿与所述第六轮齿接触；

基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触后，第五轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置。

根据本申请的第四方面，提供了一种变速机的检测装置，其中：所述变速机包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮被配置为在所述第一齿轮的带动下转动，所述第一齿轮包括相邻的第一轮齿和第二轮齿，所述第二齿轮包括第三轮齿，所述第三齿轮被配置为与所述第二齿轮同轴转动，所述第四齿轮被配置为在所述第三齿轮的带动下转动，所述第三齿轮包括相邻的第四轮齿和第五轮齿，所述第四齿轮包括第六轮齿，所述第三轮齿位于所述第一轮齿和第二轮齿之间，所述第六轮齿位于所述第四轮齿和第五轮齿之间，所述变速机的检测装置包括：

位置获取器，用于基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，所述第四轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置；

电机，用于推动所述第一齿轮；

处理器，耦接于所述驱动器，所述处理器用于控制所述驱动器驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿及带动所述第五轮齿接触所述第六轮齿；

其中，所述位置获取器还用于基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触后，第五轮齿与所述第六轮齿第一次接触，获取所述第一齿轮的第二位置，所述处理器还用于根据所述第一位置和第二位置，判断所述变速机的状况。

在一种实施方式中，所述处理器还用于根据所述驱动电流的变化量及变化量阈值，判断所述第五轮齿与所述第六轮齿接触。本申请中的所述变速机的检测方法根据所述第一位置和第二位置能够得到第一齿轮空转(第一齿轮转动而不引起最终齿轮转动)的角度，也即是所述变速机的背隙值，从而可以判断所述变速机的磨损情况。所述变速机磨损的检测方法，只需要根据第一齿轮空转的角度即可判断变速机的状况，操作简便。

附图说明

图1是本申请实施方式一的减速机的检测方法的流程示意图；

图2A至图2C是本申请实施方式一的第一齿轮相对第二齿轮转动的示意图；

图3是本申请实施方式二的减速机的检测方法的流程示意图；

图4A至图4C是本申请实施方式二的第一齿轮相对第二齿轮转动的示意图；

图5是本申请实施方式三的减速机的检测装置与减速机的结构示意框图；

图6是所述第一齿轮/马达的位置及驱动器电流随时间变化的示意图；

图7是本申请实施方式四的减速机的检测方法的流程示意图；

图8是本申请实施方式四的减速机、马达及本体的连接示意图；

图9是本申请实施方式五的减速机的检测装置与减速机的结构示意框图。

主要元件符号说明

检测装置 100、100’

驱动器 10、10’

位置获取器 20、20’

处理器 30、30’

电流读取器 40、40’

马达 50、50’

减速机 200、400

第一齿轮 210、410

第一轮齿 2101、4101

第二轮齿 2102、4102

第二齿轮 220、420

第三轮齿 2201、4201

第四轮齿 4301

第五轮齿 4302

第三齿轮 430

第四齿轮 440

第六轮齿 4401

本体 300

参照点 S

第一位置 A

第二位置 B

第一方向 X

第二方向 Y

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

本实施方式中提供的变速机作为一种机械传动机构，一般通过齿轮传动来实现速度的传递。变速机包括减速机、增速机以及速度转换机。减速机的目的是降低转速，增加扭矩；增速机则相反，速度转换机则用于转换速度性质，例如将一个方向的速度转换成另一个方向的速度，或将旋转动作转换成直线动作。以下以减速机为例做详细说明。

请参见图1、图2A至图2C，其为本申请的实施方式一提供的一种减速机200的检测方法。该减速机200应用于机器人中的关节。

减速机200包括第一齿轮210和第二齿轮220。第一齿轮210包括相邻的第一轮齿2101和第二轮齿2102，第一轮齿2101和第二轮齿2102顺时针选取。第二齿轮220包括第三轮齿2201。第二齿轮220被配置为在第一齿轮210的带动下运动。第一齿轮210用于连接马达，第二齿轮220用于连接机器人本体300。在本检测方法中，为更好的阐明该检测方法，定义第三轮齿2201位于第一轮齿2101和第二轮齿2102之间。

请参见图1，减速机的检测方法包括：

请参见图2A，步骤S1：基于第一轮齿2101与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第一位置A。

本实施方式中，由于第一齿轮210上的各处角度变化是相同的，因此，可选取第一齿轮210上的任一参照点S为位置记录点来说明。第一齿轮210中第一轮齿2101与第二齿轮220中第三轮齿2201接触时参照点S的位置即为此时第一齿轮210的第一位置A。在其他实施方式中，可根据其他方式获取第一齿轮210的第一位置A。

本实施方式中，第一轮齿2101与第二齿轮220中第三轮齿2201接触的时刻为第一齿轮210与第二齿轮220静止的时刻。

请参见图2B，步骤S2：驱动第一齿轮210向第一方向X转动，以使第二轮齿2102接触第三轮齿2201。也即，第一方向X为使第二轮齿2102接近第三轮齿2201的方向；

请参见图2C，步骤S3：基于第二轮齿2102与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第二位置B。

获取第二轮齿2102与第三轮齿2201第一次接触时第一齿轮210的第二位置B，第二位置B可以为一个角度值；同样的，选取第一齿轮210上的参照点S为位置记录点。第二轮齿2102与第三轮齿2201第一次接触时参照点S的位置即为第一齿轮210的第二位置B。

步骤S4：根据第一位置A和第二位置B，判断减速机200的状况。

本实施方式中，减速机的状况包括减速机的磨损情况，磨损情况包括减速机200背隙值，背隙值反映的是马达转动，本体300不动，而是存在一个机械上的死区，及马达从不同方向转到同一个位置，本体300没有回到同一个位置，而是存在一个偏差的值，它最终影响本体位置的可控精度。在其他实施方式中，减速机的状况还包括对减速机的组装时的检测状况，组装时的检测状况可包括减速机出厂的时候背隙值是否合格的情况，也即可根据步骤S1-S4具体判断。

本实施方式根据第一位置A和第二位置B能够得到第一齿轮210空转的角度，也即是减速机200的背隙值，从而可以判断减速机200的磨损情况。减速机磨损的检测方法，操作简便，只需要根据第一轮齿2101和第二轮齿2102与第三轮齿2201接触情况即可判断减速机200的磨损情况。且本实施方式的减速机200用于机器人领域，减速机200的检测方法未引入外部元件，成本较低。

在其他实施方式中，第一轮齿2101和第二轮齿2102也可以逆时针选取。

请参见图3、图4A至图4C，本申请的实施方式二提供的一种减速机的检测方法。减速机200装设于机器人中。检测方法用于检测该机器人中减速机的磨损情况。

减速机200包括第一齿轮210和第二齿轮220。第一齿轮210包括相邻的第一轮齿2101和第二轮齿2102。第二齿轮220包括第三轮齿2201。第二齿轮220被配置为在第一齿轮210的带动下运动。第一齿轮210用于连接马达，第二齿轮220用于连接机器人本体300。

请参见图3，减速机磨损的检测方法包括：

S301：控制第二齿轮220的旋转轴方位为第三方向，以使第二齿轮的旋转动作不受本体300重力影响。

由于第二齿轮220与本体300连接，为了使第二齿轮220的转动不受本体300重力的影响，从而减小误差，可控制第二齿轮220的旋转轴的方位为使得第二齿轮220的旋转动作不受本体300重力影响的方向，例如当本体300竖直放置时，第二齿轮220的转动不受重力影响。优选的，第三方向为使得第二齿轮的小幅度旋转不受本体300重力影响的方向。

请参见图4A，S302：基于第一轮齿2101与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第一位置A，此时第三轮齿2201位于第一轮齿2101和第二轮齿2102之间。

在至少一实施例中，使第一齿轮210中第一轮齿2101与第二齿轮220中第三轮齿2201接触，以获取第一齿轮210的第一位置A的步骤包括：

驱动第一齿轮210向第二方向Y转动并停止驱动，例如在第一齿轮210与第二齿轮220有接触时停止驱动，待第一齿轮210和第二齿轮220静止后，第一轮齿2101与第三轮齿2201接触，基于第一轮齿2101与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第一位置A。第二方向Y为使得所述第一轮齿2102能够靠近并接触第三轮齿2201的方向，可通过控制第一齿轮210向第二方向Y运动的驱动力，例如，缓慢地使第一齿轮210向第二方向Y转动一个角度，即可达到最终第一齿轮210和第二齿轮220静止后有接触。即此时，在第一齿轮210和第二齿轮220静止后所接触的轮齿定义为第一轮齿2101与第三轮齿2201。在驱动第一齿轮210缓慢匀速转动直至第一轮齿2101接触或略微推动第三轮齿2201的状态下，第一齿轮210需要缓慢匀速转动以避免冲力过大导致第一齿轮210停止后第二齿轮220继续转动，而让第一轮齿2101与第三轮齿2201接触后又分离。在至少一实施例中，第一齿轮210在静止时，第一轮齿2101即已接触第三轮齿2201，在此状态下，无需驱动第一齿轮210转动，可以直接获取第一齿轮210的第一位置A。

请参见图4B，S303：驱动第一齿轮210向第一方向X转动，以使第二轮齿2102接触第三轮齿2201，第一方向X也为与第二方向Y相反的方向。

由于减速机200的背隙，第一齿轮210向第一方向X转动的一定角度内，第一齿轮210不会带动第二齿轮220转动。即，马达驱动第一齿轮210在空转。本实施方式中，驱动第二轮齿2102靠近第三轮齿2201时，驱动第一齿轮210缓慢匀速转动直至第二轮齿2102接触或略微推动第三轮齿2201。在此状态下，第一齿轮210需要缓慢匀速转动以避免驱动器的空转扭力过大而无法准确判断第二轮齿2102接触或略微推动第三轮齿2201的状态。

请参见图4C，S304：基于第二轮齿2102与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第二位置B。

本实施方式中，获取第一齿轮210的第二位置B的步骤包括：获取第一齿轮210的驱动电流的变化量；根据变化量及变化量阀值，判断第二轮齿与第三轮齿接触；基于第二轮齿2102与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第二位置B。

由于当第一齿轮210的轮齿未接触第二齿轮220的轮齿时，驱动器驱动马达仅需推动第一齿轮210空转，所需的扭力较小；而当第二轮齿2102接触第三轮齿2201时，由于驱动器驱动马达带动第一齿轮210带动第二齿轮220及连接第二齿轮220的本体300转动，驱动器会突增马达的扭力以维持继续转动。

为更好的说明第一位置A和第二位置B，如图6所示，其为第一齿轮210/马达的位置及驱动器电流随时间变化的示意图，驱动器先驱动马达带动第一齿轮210先向第二方向Y转动，使第一轮齿2101接触第三轮齿2201。之后，驱动器控制马达停止，待第一齿轮210与第二齿轮220稳定后，第一齿轮210位于第一位置A。之后，驱动器驱动马达带动第一齿轮210向第一方向X缓慢转动，在驱动器驱动马达的电流突增时，即，第二轮齿2102接触第三轮齿2201，此时第一齿轮210位于第二位置B。由于马达的扭力与电流呈正比，当第一齿轮210的轮齿接触并带动第二齿轮220的轮齿时，马达维持转动所需的扭力突增，对应附图6中的驱动器驱动马达的电流突增，因此只需要监控电流变化即可判断第一齿轮210的轮齿是否接触第二齿轮220的轮齿。

S305：根据第一位置A和第二位置B，判断减速机的磨损情况。

判断减速机200的磨损情况包括：根据第一位置A和第二位置B的位置差值，判断减速机200的磨损情况。

在本实施方式中，第一位置A和第二位置B的位置差值为角度差值，该角度差值即为第一齿轮210空转的角度，也即是减速机200的背隙值。例如，在第一位置A的时候第一齿轮210的角度值为5度，在第二位置B的时候第一齿轮210的角度值为6度，则角度差值为1度，也即背隙为1度。在其他实施方式中，第一位置A和第二位置B还可以为行程差值、位移差值等。

请参见图5，本申请的实施方式三提供一种减速机的检测装置100，用于检测减速机200的状况，状况包括减速机的组装或磨损的情况。减速机200包括第一齿轮210和第二齿轮220。第一齿轮210包括相邻的第一轮齿2101和第二轮齿2102。第二齿轮220包括第三轮齿2201。第二齿轮220被配置为在第一齿轮210的带动下运动。

减速机的检测装置100包括驱动器10、马达50，位置获取器20及处理器30。驱动器10耦接于马达50，用于驱动马达50转动。马达50连接于第一齿轮210，推动第一齿轮210转动。位置获取器20用于基于第一轮齿2101与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第一位置A；处理器30用于控制驱动器10驱动第一齿轮210向第一方向X转动，以使第二轮齿2102接触第三轮齿2201。

其中，位置获取器20还用于基于第二轮齿2102与第三轮齿2201接触，获取第一齿轮210的第二位置B，处理器还用于根据第一位置A和第二位置B，判断减速机的状况。在一种实施方式中，位置获取器20为感测马达旋转角度的编码器。编码器的值即可代表第一齿轮210的位置。

在至少一实施例中，处理器30可根据驱动电流的变化量以及变化量阀值来判断第一齿轮210与第二齿轮220的接触状态及控制驱动器10的启停。该实施方式中，处理器30首先获取驱动器的驱动电流，再通过分析计算获取驱动电流的变化量，所述驱动电流的变化量可以为一个变化率，对应的变化量阀值可以为一个变化率阀值。

在至少一实施例中，处理器30、位置获取器20以及驱动器10可以均为机器人控制器的一部分。在其他实施例中，处理器30、位置获取器20以及电流读取器40也可以为外部控制器的一部分。

在至少一实施例中，处理器30还用于根据第一位置A和第二位置B，判断减速机200的磨损情况。

本实施方式的减速机200用于机器人领域，驱动器10、马达50，位置获取器20及处理器30均可采用机器人本身配套的组件。无需引用外部元器件，即可得出减速机的背隙，操作简便，且成本较低。

请参见图7及图8，本申请的实施方式四提供一种减速机的检测方法。减速机400包括第一齿轮410、第二齿轮420、第三齿轮430和第四齿轮440。第一齿轮410包括相邻的第一轮齿4101和第二轮齿4102。第二齿轮420包括第三轮齿4201。第二齿轮420被配置为在第一齿轮410的带动下转动。第三齿轮430与第二齿轮420同轴转动。第四齿轮440被配置为在第三齿轮430的带动下转动。第三齿轮430包括相邻的第四轮齿4301和第五轮齿4302。第四齿轮440包括第六轮齿4401。第一齿轮410用于连接马达50’，第四齿轮440用于连接机器人本体300。同样，在本检测方法中，为更好的阐明该检测方法，定义第三轮齿4201位于第一轮齿4101和第二轮齿4102之间，第六轮齿4401位于第四轮齿4301和第五轮齿4302之间，也即在开始检测时，在第一齿轮410中的众多轮齿中选择第一轮齿4101和第二轮齿4102，在第二齿轮420的众多轮齿中选择第三轮齿4201，在第三齿轮430的众多轮齿中选择第四轮齿4301和第五轮齿4302，在第四齿轮440的众多轮齿中选择第六轮齿4401，以使第三轮齿4201位于第一轮齿4101和第二轮齿4102之间，第六轮齿4401位于第四轮齿4301和第五轮齿4302之间。

检测方法包括：

步骤S401：基于第一轮齿4101与第三轮齿4201接触，且第四轮齿4301与第六轮齿4401接触，获取第一齿轮410的第一位置。

第一轮齿4101与第三轮齿4201接触，且第四轮齿4301与第六轮齿4401接触包括两种状态，第一种，第一轮齿4101与第三轮齿4201接触后，第四轮齿4301与第六轮齿4401接触；第二种，第一轮齿4101与第三轮齿4201接触的同时，第四轮齿4301与第六轮齿4401接触。

在至少一实施例中，使第一轮齿4101与第三轮齿4201接触，且第三齿轮430中的第四轮齿4301与第四齿轮440中的第六轮齿4401接触的步骤包括：

驱动第一齿轮410向第二方向转动，第二方向为使第一轮齿4101靠近并接触第三轮齿4201的方向。第一轮齿4101与第三轮齿4201接触后，第一齿轮410继续带动第二齿轮420沿第二方向转动；同时，第二齿轮420带动第三齿轮430沿第二方向转动；当第三齿轮430与第四齿轮440有接触，停止驱动第一齿轮410转动，静止后第三齿轮430中与第四齿轮440中接触的轮齿定义为第四轮齿4301及第六轮齿4401。第一齿轮401在第一轮齿4101与第三轮齿4201接触后的继续转动可能会导致接触轮齿的更换，因此在第一齿轮401静止后需重新定义第一齿轮401与第二齿轮402当时接触之轮齿为第一轮齿4101与第三轮齿4201，并相对应地重新定义与此第一轮齿4101相邻的轮齿为第二轮齿4102。在至少一实施例中，第一齿轮410在静止时，第一轮齿4101与第三轮齿4201已接触，且第三齿轮430中的第四轮齿4301与第四齿轮440中的第六轮齿4401已接触，在此状态下，无需驱动第一齿轮410转动，可以直接获取第一齿轮410的第一位置。

步骤S402：驱动第一齿轮410向第一方向转动，以使第二轮齿4102接触第三轮齿4201，第五轮齿4302接触第六轮齿4401。

由于减速机400的背隙，第二轮齿4102需要转动一定角度后才能接触第三轮齿4201，从而带动第二齿轮420转动；第二齿轮420与第三齿轮430同轴转动后，第五轮齿4302需要转动一定角度后才能接触第六轮齿4401，从而带动第四齿轮440及机器人本体300转动。在第五轮齿4302能接触第六轮齿4401前，马达50’仅需推动第一齿轮410至第三齿轮430在空转，不需推动本体。这种状态下，所需的马达扭力较小，驱动器驱动马达50’的电流也较小。

步骤S403：基于第二轮齿4102与第三轮齿4201接触，第五轮齿4302与第六轮齿4401接触，获取第一齿轮410的第二位置。

同样，第二轮齿4102与第三轮齿4201接触，第五轮齿4302与第六轮齿4401接触包括两种状态，第一种，第二轮齿4102与第三轮齿4201接触后，第五轮齿4302与第六轮齿4401接触；第二种，第二轮齿4102与第三轮齿4201接触的同时，第五轮齿4302与第六轮齿4401接触。由于当第一齿轮410的轮齿未接触第二齿轮420的轮齿或第三齿轮430的轮齿未接触第四齿轮440的轮齿时，马达50’只需推动齿轮在空转，所需的马达扭力较小；当第二轮齿4102与第三轮齿4201接触后，且第五轮齿4302与第六轮齿4401接触时马达50’带动机器人本体300转动，马达50’的扭力需要突增，即驱动器驱动马达50’的电流会突增。

步骤S404：根据第一位置和第二位置，判断减速机400的状况。本实施方式中，减速机400的状况包括减速机400的磨损情况。第一位置和第二位置的角度差值即为减速机400空转的角度，也即是减速机400的背隙值。

请参见图9，本申请的实施方式五提供一种减速机的检测装置100’。减速机400包括第一齿轮410、第二齿轮420、第三齿轮430和第四齿轮440。第一齿轮410包括相邻的第一轮齿4101和第二轮齿4102。第二齿轮420包括第三轮齿4201。第二齿轮420被配置为在第一齿轮410的带动下转动。第三齿轮430与第二齿轮420同轴转动。第四齿轮440被配置为在第三齿轮430的带动下转动。第三齿轮430包括相邻的第四轮齿4301和第五轮齿4302，第四齿轮440包括第六轮齿4401。第一齿轮410用于连接马达50’，第四齿轮440用于连接机器人本体300。

在其他实施方式中，减速机还可以包括第五齿轮、第六齿轮……。

本实施方式中，减速机400的检测装置100’包括驱动器10’、位置获取器20’及处理器30’。

驱动器10’用于驱动第一齿轮410转动。位置获取器20’用于基于第一轮齿与第三轮齿接触，第四轮齿与第六轮齿接触，获取第一齿轮的第一位置；处理器30’耦接于驱动器10’以及位置获取器20’，处理器30’用于控制驱动器10’驱动第一齿轮向第一方向转动，以使第二轮齿接触第三轮齿；

其中，位置获取器20’还用于基于第二轮齿4102与第三轮齿4201接触后，第五轮齿4302与第六轮齿4401第一次接触，获取第一齿轮410的第二位置，处理器30’还用于根据第一位置和第二位置，判断变速机的状况。

位置获取器20’用于获取第一位置和第二位置。第一位置为：第一轮齿4101与第三轮齿4201接触，且第三齿轮430中的第四轮齿4301与第四齿轮440中的第六轮齿4401接触时第一齿轮410的位置。此时第三轮齿4201位于第一轮齿4101和第二轮齿4102之间。第六轮齿4401位于第四轮齿4301和第五轮齿4302之间。第二位置为第二轮齿4102与第三轮齿4201第一次接触后，且第五轮齿4302与第六轮齿4401第一次接触时第一齿轮410的位置。

可以理解，减速机的检测装置100’还可以包括马达50’。驱动器10’耦接于马达50’，马达50’连接于第一齿轮410。处理器30’可根据驱动器驱动马达的电流的变化来判断齿轮与齿轮间的接触状态及控制驱动器10’的启停。

减速机的检测方法根据第一位置A和第二位置B能够得到减速机空转的角度，也即是减速机的背隙值，从而可以判断减速机的状况。减速机的检测方法操作简便，且检测装置未引入外部检测器件，成本较低。

本实施方式的减速机200或400的检测方法及检测装置不仅可用于机器人用的减速机，还可以用于其他领域的减速机，在其他领域中，第二或第四齿轮连接其他负载，而非机器人本体。本实施方式也可用于增速机、速度转换机以及含有更多级齿轮或其他齿轮结构的减速机。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本申请的保护范围。

Claims

1.一种变速机的检测方法，所述变速机包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮包括相邻的第一轮齿和第二轮齿，所述第二齿轮包括第三轮齿，所述第三轮齿位于所述第一轮齿和所述第二轮齿之间；

所述检测方法包括：

基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置；

基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置；

根据所述第一位置和所述第二位置，判断所述变速机的状况。

2.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述获取所述第一齿轮的第二位置的步骤包括：

获取所述第一齿轮的驱动电流的变化量；

根据所述变化量及变化量阀值，判断所述第二轮齿与所述第三轮齿接触；

基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置。

3.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述获取第一齿轮的第一位置的步骤包括：

驱动所述第一齿轮向与第一方向相反的第二方向转动并停止驱动，待所述第一齿轮和第二齿轮静止后，所述第一轮齿与所述第三轮齿接触；

基于所述第一轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第一位置。

4.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述判断步骤包括：

根据所述第一位置和第二位置的位置差值，判断所述变速机的状况。

5.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述变速机还包括第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮被配置为与所述第二齿轮同轴转动，所述第三齿轮包括相邻的第四轮齿和第五轮齿，所述第四齿轮包括第六轮齿，所述第六轮齿位于所述第四轮齿和第五轮齿之间，所述检测方法还包括：

驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿，且所述第五轮齿接触所述第六轮齿；

基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触后，且所述第五轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置；

根据所述第一位置和第二位置，判断所述变速机的状况。

6.如权利要求5所述的检测方法，其中，所述获取所述第一齿轮的第二位置的步骤包括：

获取所述第一齿轮的驱动电流的变化量；

根据所述变化量及变化量阀值，判断所述第二轮齿与所述第三轮齿接触后所述第五轮齿与所述第六轮齿接触；

7.一种变速机的检测装置，其中，所述变速机包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮包括相邻的第一轮齿和第二轮齿；所述第二齿轮包括第三轮齿，所述第三轮齿位于所述第一轮齿和所述第二轮齿之间；

所述检测装置包括：

驱动器，耦接于所述位置获取器；

其中，所述位置获取器还用于基于所述第二轮齿与所述第三轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置，所述处理器还用于根据所述第一位置和所述第二位置，判断所述变速机的状况。

8.如权利要求7所述的检测装置，其中，

所述处理器还用于根据驱动电流的变化量及变化量阈值，判断所述第二轮齿与所述第三轮齿接触。

9.如权利要求7所述的检测装置，其中，所述变速机还包括第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮被配置为与所述第二齿轮同轴转动，所述第三齿轮包括相邻的第四轮齿和第五轮齿，所述第四齿轮包括第六轮齿，所述第六轮齿位于所述第四轮齿和第五轮齿之间，

所述处理器还用于控制所述驱动器驱动所述第一齿轮向第一方向转动，以使所述第二轮齿接触所述第三轮齿，且所述第五轮齿接触所述第六轮齿；以及，

所述位置获取器还用于基于所述第二轮齿与第三轮齿接触后，且所述第五轮齿与所述第六轮齿接触，获取所述第一齿轮的第二位置。