CN207456796U - 一种舵机的功能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种舵机的功能检测装置。装置包括：MCU模块、译码器和电源模块；电源模块为MCU模块、译码器和舵机供电；MCU模块的其中一个I/O端口被配置成脉冲宽度调制PWM输出方式，I/O端口连接译码器的数据输入端口，译码器的多个数据输出端口均分别连接舵机的控制信号输入端；MCU模块中预先配置有多个测试点信息，用于从I/O端口轮流输出与每个测试点信息对应的PWM信号，并控制译码器的对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出PWM信号，以检测舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的多测试点的功能检测。本实用新型避免重复拆装，保证舵机功能的正常性和稳定性，提高用户体验。

Description

一种舵机的功能检测装置

技术领域

本实用新型涉及舵机技术领域，特别涉及一种舵机的功能检测装置。

背景技术

舵机被广泛应用在机器人等行业，通过对舵机发送对应角度的PWM波，可使舵机旋转到指定的位置。那么为了避免重复的拆装工作，保证舵机在使用过程中功能的正常性和稳定性，在舵机安装使用前，对舵机进行功能测试是至关重要的。但是，现有技术中并没有可以有效实现脱机功能检测的方法或装置。所以，急需一种可以实现舵机功能检测装置。

实用新型内容

鉴于现有技术中急需一种可以实现舵机功能检测装置的问题，提出了本实用新型的一种舵机的功能检测装置，以便解决或至少部分地解决上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种舵机的功能检测装置，所述装置包括：MCU模块、译码器和电源模块；所述电源模块为所述MCU模块、所述译码器和所述舵机供电；

所述MCU模块的其中一个I/O端口被配置成脉冲宽度调制PWM输出方式，所述I/O端口连接所述译码器的数据输入端口，所述译码器的多个数据输出端口均分别连接所述舵机的控制信号输入端；

所述MCU模块中预先配置有多个测试点信息，用于从所述I/O端口轮流输出与每个所述测试点信息对应的PWM信号，并控制所述译码器的对应的数据输出端口向所述舵机的控制信号输入端输出所述PWM信号，以检测所述舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现所述舵机的功能检测。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种舵机的功能检测装置，所述功能检测装置包括：MCU模块和电源模块；所述MCU模块包括多个I/O端口；所述电源模块为所述MCU模块和所述舵机供电；

所述MCU模块中预先配置有多个测试点信息，多个所述I/O端口均分别连接所述舵机的控制信号输入端，每个所述I/O端口均被配置成脉冲宽度调制PWM输出方式，且被配置成固定输出与某种测试点信息对应的PWM信号；

所述MCU模块，用于控制多个所述I/O端口轮流向所述舵机的控制信号输入端输出与每个所述测试点信息对应的PWM信号，以检测所述舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现所述舵机的功能检测。

综上所述，本实用新型技术方案中，对预先设定的多个测试点信息，采用分时复用的方式，轮流将每个测试点信息通过对应的数据输出端口向舵机输出与当前测试点信息对应的PWM信号，以检测舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的在不同测试点信息下的功能检测，避免了重复的拆装工作，保证舵机在使用过程中功能的正常性和稳定性，提高用户体验。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种舵机的功能检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的译码器的各输出端输出的信号示意图；

图3为本实用新型另一个实施例提供的一种舵机的功能检测装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的设计思路是：预先设定多个测试点信息，采用分时复用的方式，轮流将每个测试点信息通过对应的数据输出端口向舵机输出与当前测试点信息对应的PWM信号，以检测舵机能否根据接收到的该数据输出端口输出的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的功能检测。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1为本实用新型一个实施例提供的一种舵机的功能检测装置的结构示意图。如图1所示，该舵机的功能检测装置包括：MCU模块110、译码器120和电源模块130；电源模块130为MCU模块110、译码器120和舵机供电。

MCU模块110的其中一个I/O端口被配置成脉冲宽度调制PWM输出方式，该I/O端口连接译码器120的数据输入Data端口，译码器120的多个数据输出端口均分别连接舵机的控制信号输入端。如图1所示，数据输出端口Y0、Y1、Y2、Y3、Y4均分别连接舵机的控制信号输入端。

MCU模块110中预先配置有多个测试点信息，用于从I/O端口轮流输出与每个测试点信息对应的PWM信号，并控制译码器120的对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出PWM信号，以检测舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的功能检测。

例如，如图1所示，多个测试点信息可以是0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息，在本实施例中，每个测试点信息对应译码器不同的数据输出端口，在本例中，0°测试点，45°测试点、90°测试点、-45°测试点、-90°测试点分别对应译码器120的Y0、Y1、Y2、Y3、Y4端口。当舵机的控制信号输入端连接Y0端口时，可以实现调零；连接Y1端口时，可以完成45°测试点的功能检测。

另外，在本实施例中，MCU模块110会通过控制译码器120的片选端口A、B、C来控制译码器120的对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出PWM信号。例如，当需要输出0°测试点信息对应的PWM信号时，控制A、B、C均输出低电位，则译码器就可以从Y0端口向舵机输出与0°测试点信息对应的PWM信号；当需要输出45°测试点信息对应的PWM信号时，控制A输出高电位，B、C口输出为低电位，则译码器就可以从Y1端口向舵机输出与45°测试点信息对应的PWM信号。

这样，MCU模块从I/O端口轮流输出与每个测试点信息对应的PWM信号，并控制译码器120的对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出PWM信号，以检测舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的功能检测，避免了重复的拆装工作，保证舵机在使用过程中功能的正常性和稳定性，提高用户体验。

在本实用新型的一个实施例中，多个测试点信息的输出顺序预先设定。例如，多个测试点信息为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息，预先设定的输出顺序为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息。

那么，MCU模块110，具体用于按照输出顺序，将第一个测试点信息作为当前测试点信息，输出与当前测试点信息对应的PWM信号，并控制译码器的与当前测试点信息对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出与当前测试点信息对应的PWM信号；每当中断条件被触发一次，根据输出顺序改变当前测试点信息，输出与改变后的当前测试点信息对应的PWM信号，并控制译码器的与改变后的当前测试点信息对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出与改变后的当前测试点信息对应的PWM信号。

在上述例子中，按照输出顺序，第一个测试点信息为0°测试点信息，那么首先将0°测试点信息作为当前测试点信息，输出与0°测试点信息对应的PWM信号，并控制译码器120的与0°测试点信息对应的数据输出端口(例如，图1所示的Y0)向舵机的控制信号输入端输出与0°测试点信息对应的PWM信号；每当中断条件被触发一次，根据45°测试点信息→90°测试点信息→-45°测试点信息→-90°测试点信息的输出顺序依次改变当前测试点信息，输出与改变后的当前测试点信息对应的PWM信号。

同时，在本实施例的实现过程可以循环实现，例如，循环输出0°测试点信息→45°测试点信息→90°测试点信息→-45°测试点信息→-90°测试点信息→0°测试点信息→45°测试点信息→90°测试点信息→-45°测试点信息→-90°测试点信息…。

进一步地，MCU模块110中配置有一定时器；则上述的中断条件为定时器是否达到预设时间；即每当定时器达到预设时间，根据输出顺序改变当前测试点信息，输出与改变后的当前测试点信息对应的PWM信号，并控制译码器的与改变后的当前测试点信息对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出与改变后的当前测试点信息对应的PWM信号。

同时MCU模块110，还用于当中断条件被触发时，将定时器清零，以便再次从零开始进行计时。

这样就可以通过时分复用的方式，通过不同的数据输出端口向舵机输出不同的与测试点信息对应的PWM信号，当舵机连接不同的数据输出端口时，就可以检测舵机能否根据接收到的该数据输出端口输出的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的功能检测。

在一个具体的例子中，图2为本实用新型一个实施例提供的译码器的各输出端输出的信号示意图。如图2所示，预设时间为4ms，多个测试点信息为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息，预先设定的输出顺序为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息，且0°测试点，45°测试点、90°测试点、-45°测试点、-90°测试点分别对应译码器120的Y0、Y1、Y2、Y3、Y4端口。按照输出顺序，首先在译码器120的Y0端口输出与0°测试点信息对应的PWM信号，当舵机的控制信号输入端口连接Y0时，则可以实现该舵机的调零；定时器达到4ms后，在译码器120的Y1端口输出与45°测试点信息对应的PWM信号，当舵机的控制信号输入端口连接Y1时，则实现舵机的45°测试点的测试，并且定时器清零；当定时器再次达到4ms后，在译码器120的Y21端口输出与90°测试点信息对应的PWM信号，当舵机的控制信号输入端口连接Y2时，则实现舵机的90°测试点的测试，并且定时器清零；以此类推，直到舵机的-90°测试点的测试完成。

同时，如图2所示，该过程是一个循环过程，那么在译码器120的Y0每隔20ms就会输出一次与0°测试点信息对应的PWM信号；译码器120的Y1每隔20ms就会输出一次与45°测试点信息对应的PWM信号；译码器120的Y2每隔20ms就会输出一次与90°测试点信息对应的PWM信号；译码器120的Y3每隔20ms就会输出一次与-45°测试点信息对应的PWM信号；译码器120的Y4每隔20ms就会输出一次与-90°测试点信息对应的PWM信号。也就是说，可以保证同一测试点信息的PWM信号在同一数据输出端口的输出频率(本例中频率是20ms)。

需要说明的是，在向舵机发送PWM信号时，并非是发送一次就结束，为了保证舵机可以保持同一个动作，需要在舵机可识别控制信号的频率内不断的发送同一PWM信号，例如，舵机识别控制信号的频率为25ms，则向舵机发送一个PWM信号后，必须在25ms内再发送一次相同的PWM信号，否则舵机就不会保持在该PWM信号对应的动作上，而是恢复初始动作。所以，这里预设时间的设定必须要满足同一测试点信息的PWM信号的输出频率小于或等于舵机的识别控制信号的频率。例如，舵机的识别控制信号频率是25ms，若设定5个测试点信息，那么预设时间不能大于5ms；若设定4个测试点信息，那么预设时间不能大于6.25ms。

因为舵机识别的控制信号为PWM信号，每个测试点信息包括每个测试点根据舵机的参数设定的同一固定频率下的脉宽，通过识别PWM信号中的脉宽可以实现不同角度的动作执行。例如，如图2所示，多个测试点信息为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息。那么，输出的PWM信号的脉宽是根据0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息在同一频率下的脉宽进行输出的，脉宽不同，舵机接收到PWM信号后执行的动作就不同。需要说明的是，图2中的PWM的脉宽并不代表实际PWM信号的宽度，只是便于本实施例说明时的示例，实际使用中需根据舵机的参数设置不同测试点的脉宽。

由于舵机的绝对零点固定，在安装使用前，通常需要保证舵机的初始位置在绝对零点，否则在安装完成后，会导致机器人动作执行出现偏差，或者即使在出厂时确保初始位置在绝对零点，但是也有可能在运输过程中被误操作导致拿到客户手中的舵机并非零位。以机器人为例，用户想要使机器人相对于初始位置抬起胳膊50°，此时就会向机器人相应的胳膊舵机发送转动至50°位置的命令，如果该胳膊舵机的初始位置并不是绝对零点，而是10°的位置，那么胳膊舵机在接收到转动至50°位置的命令后，会相对于10°的初始位置，在转动到50°后，用户看到的运动效果是只运动了40°，并不是用户所想达到的50°的效果。所以，在使用前对舵机进行调零操作是至关重要的。

因此，在本实用新型的一个实施例中，多个测试点信息包括一调零测试点。

则MCU模块110，用于从I/O端口输出与调零测试点对应的PWM信号，并控制译码器的与零点信息对应的数据输出端口向舵机的控制信号输入端输出与调零测试点对应的PWM信号，以便舵机完成调零。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，MCU模块110还包括接地端，舵机也可以通过MCU模块110的接地端实现接地。

在本实用新型中，为保证测试点信息对应的PWM信号可以输出，则测试点信息的个数要小于等于译码器的数据输出端口的个数，或者，可以根据测试点信息的个数选择相应的译码器。在本实用新型的一个实施例中，译码器120为3线-8线译码器。

图3为本实用新型另一个实施例提供的一种舵机的功能检测装置的结构示意图。如图3所示，该功能检测装置包括：MCU模块310和电源模块320；MCU模块310包括数据输出端口I/O-0、I/O-1、I/O-2、I/O-3、I/O-4；电源模块320为MCU模块和舵机供电。需要说明的是，这里MCU模块310的数据输出端口的个数不做具体限定，为保证测试点信息的PWM信号均可通过不同的数据输出端口输出，数据输出端口的个数需满足大于或等于需要设定的测试点的个数，这里以MCU模块310中数据端口的个数为5个，测试点信息个数为5个为例进行本方案的说明。

MCU模块310中预先配置有5个测试点信息，5个I/O端口均分别连接舵机的控制信号输入端，每个I/O端口均被配置成脉冲宽度调制PWM输出方式，且被配置成固定输出与某种测试点信息对应的PWM信号。

MCU模块310，用于控制5个I/O端口轮流向舵机的控制信号输入端输出与每个测试点信息对应的PWM信号，以检测舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的功能检测。

例如，测试点信息为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息，且0°测试点，45°测试点、90°测试点、-45°测试点、-90°测试点分别对应MCU模块310的数据输出端口I/O-0、I/O-1、I/O-2、I/O-3、I/O-4。当舵机的控制信号输入端连接I/O-0时，可以实现调零；连接I/O-1时，可以完成45°测试点的功能检测。

在本实用新型的一个实施例中，5个测试点信息的输出顺序预先设定；MCU模块中配置有一定时器。例如，测试点信息为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息，预先设定的输出顺序为0°测试点信息、45°测试点信息、90°测试点信息、-45°测试点信息、-90°测试点信息。

MCU模块310，具体用于按照输出顺序，将第一个测试点信息作为当前测试点信息，控制与当前测试点信息对应的I/O端口向舵机的控制信号输入端输出与当前测试点信息对应的PWM信号；每当定时器达到预设时间，根据输出顺序改变当前测试点信息，控制与改变后的当前测试点信息对应I/O端口向舵机的控制信号输入端输出与改变后的当前测试点信息对应的PWM信号，并将定时器清零。

例如，预设时间为4ms，按照上述例子中的输出顺序，第一个测试点信息为0°测试点信息，那么首先将0°测试点信息作为当前测试点信息，输出与0°测试点信息对应的PWM信号，并控制I/O-0向舵机的控制信号输入端输出与0°测试点信息对应的PWM信号；每当定时器达到预设时间4ms，根据45°测试点信息→90°测试点信息→-45°测试点信息→-90°测试点信息的输出顺序改变当前测试点信息，从相应的数据输出端口中输出与改变后的当前测试点信息对应的PWM信号。

同时，在本实施例的实现过程可以循环实现，例如，循环输出0°测试点信息→45°测试点信息→90°测试点信息→-45°测试点信息→-90°测试点信息→0°测试点信息→45°测试点信息→90°测试点信息→-45°测试点信息→-90°测试点信息…。

在本实用新型的一个实施例中，5个测试点信息包括一调零测试点(例如，0°测试点信息)。

MCU模块310，用于控制与调零测试点对应的I/O端口向舵机的控制信号输入端输出与调零测试点对应的PWM信号，以便舵机完成调零。

需要说明的是，图3所示装置的各实施例与图2所示的各实施例具有对应类似的说明。

综上所述，本实用新型技术方案中，对预先设定的多个测试点信息，采用分时复用的方式，轮流将每个测试点信息通过对应的数据输出端口向舵机输出与所述当前测试点信息对应的PWM信号，以检测舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现舵机的在不同测试点信息下的功能检测，避免了重复的拆装工作，保证舵机在使用过程中功能的正常性和稳定性，提高用户体验。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种舵机的功能检测装置，其特征在于，所述装置包括：MCU模块、译码器和电源模块；所述电源模块为所述MCU模块、所述译码器和所述舵机供电；

所述MCU模块的其中一个I/O端口被配置成脉冲宽度调制PWM输出方式，所述I/O端口连接所述译码器的数据输入端口，所述译码器的多个数据输出端口均分别连接所述舵机的控制信号输入端；

所述MCU模块中预先配置有多个测试点信息，用于从所述I/O端口轮流输出与每个所述测试点信息对应的PWM信号，并控制所述译码器的对应的数据输出端口向所述舵机的控制信号输入端输出所述PWM信号，以检测所述舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现所述舵机的功能检测。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个测试点信息的输出顺序预先设定；

所述MCU模块，具体用于按照所述输出顺序，将第一个所述测试点信息作为当前测试点信息，输出与所述当前测试点信息对应的PWM信号，并控制所述译码器的与所述当前测试点信息对应的数据输出端口向所述舵机的控制信号输入端输出与所述当前测试点信息对应的所述PWM信号；每当中断条件被触发一次，根据所述输出顺序改变所述当前测试点信息，输出与改变后的所述当前测试点信息对应的PWM信号，并控制所述译码器的与改变后的所述当前测试点信息对应的数据输出端口向所述舵机的控制信号输入端输出与改变后的所述当前测试点信息对应的所述PWM信号。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述MCU模块中配置有一定时器；所述中断条件为所述定时器是否达到预设时间；

所述MCU模块，还用于所述中断条件被触发时，将所述定时器清零。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个测试点信息包括一调零测试点；

所述MCU模块，用于从所述I/O端口输出与所述调零测试点对应的PWM信号，并控制所述译码器的与所述调零测试点对应的数据输出端口向所述舵机的控制信号输入端输出与所述调零测试点对应的PWM信号，以便所述舵机完成调零。

5.一种舵机的功能检测装置，其特征在于，所述功能检测装置包括：MCU模块和电源模块；所述MCU模块包括多个I/O端口；所述电源模块为所述MCU模块和所述舵机供电；

所述MCU模块中预先配置有多个测试点信息，多个所述I/O端口均分别连接所述舵机的控制信号输入端，每个所述I/O端口均被配置成脉冲宽度调制PWM输出方式，且被配置成固定输出与某种测试点信息对应的PWM信号；

所述MCU模块，用于控制多个所述I/O端口轮流向所述舵机的控制信号输入端输出与每个所述测试点信息对应的PWM信号，以检测所述舵机能否根据接收到的PWM信号完成相应的动作，实现所述舵机的功能检测。

6.如权利要求5所述的功能检测装置，其特征在于，所述多个测试点信息的输出顺序预先设定；所述MCU模块中配置有一定时器；

所述MCU模块，具体用于按照所述输出顺序，将第一个所述测试点信息作为当前测试点信息，控制与所述当前测试点信息对应的I/O端口向所述舵机的控制信号输入端输出与所述当前测试点信息对应的PWM信号；每当所述定时器达到预设时间，根据所述输出顺序改变所述当前测试点信息，控制与改变后的所述当前测试点信息对应I/O端口向所述舵机的控制信号输入端输出与改变后的所述当前测试点信息对应的PWM信号，并将所述定时器清零。

7.如权利要求5所述的功能检测装置，其特征在于，所述多个测试点信息包括一调零测试点；

所述MCU模块，用于控制与所述调零测试点对应的I/O端口向舵机的控制信号输入端输出与所述调零测试点对应的PWM信号，以便所述舵机完成调零。