CN210665097U - 一种旋转舵机双向加载设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于舵机相关设备领域，具体涉及到一种旋转舵机双向加载设备，包括舵机，还包括：角度传感器；加载机构，其与所述角度传感器连接；力矩传感器，其与所述加载结构连接；其中，所述加载机构使得所述舵机双向加载。本实用新型旋转舵机双向加载设备，实现了舵机的双向加载，载荷可随舵机的旋转位移线性增加，可实现对舵机在全行程范围内进行加载，可测量舵机旋转速度和输出力矩，具有成本低，体积小、加载方便、安全可靠的特点。

Description

一种旋转舵机双向加载设备

技术领域

本实用新型属于舵机相关设备领域，具体涉及到一种旋转舵机双向加载设备。

背景技术

目前，舵机包括直线式舵机和旋转舵机，现有舵机的加载设备，都是为直线式舵机所设计，缺少旋转式舵机的加载设备，因缺少加载设备，旋转式舵机加载测试难以进行，影响工程进度。

另外，磁粉式制动器等加载设备具有必须在舵机静止时没有载荷，只有舵机运动过程中才能加载的缺点。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种旋转舵机双向加载设备。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少一个上述问题或缺陷，并提供至少一个后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种旋转舵机双向加载设备，包括舵机，还包括：

力矩传感器，其与所述舵机连接；

加载机构，其与所述力矩传感器连接；

角度传感器，其与所述加载机构连接；

其中，所述加载机构使得所述舵机双向加载。

本实用新型旋转舵机双向加载设备，实现了舵机的双向加载，载荷可随舵机的旋转位移线性增加，可实现对舵机在全行程范围内进行加载，可测量舵机旋转速度和输出力矩，具有成本低，体积小、加载方便、安全可靠的特点。

优选的是，所述加载机构包括第一扭簧和第二扭簧，所述第一扭簧和所述第二扭簧以相反方向连接。

本实用新型旋转舵机双向加载设备，使用两个扭簧实现了舵机的双向加载，结构简单，便于操作。

优选的是，还包括扭杆、转轴、摇臂和底座，所述转轴的一端与所述摇臂的一端连接，所述扭杆与所述摇臂的另一端连接；所述第一扭簧包括第一直臂和第一弯臂，所述第二扭簧包括第二直臂和第二弯臂，所述第一弯臂和所述第二弯臂以相反方向与所述扭杆连接，所述第一直臂和所述第二直臂以相反方向与所述底座连接；

其中，所述转轴的另一端穿过所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心，与所述角度传感器连接。

优选的是，还包括挡圈，其设置在所述第一扭簧和所述第二扭簧之间。

所述挡圈的作用是对两个扭簧起隔离作用，防止两个扭簧相互之间摩擦甚至卡死，保证旋转舵机双向加载设备的正常运行。

优选的是，还包括第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器，所述第一联轴器的一端连接所述角度传感器，所述第一联轴器的另一端连接所述加载机构，所述第二联轴器的一端连接所述加载机构，所述第二联轴器的另一端连接所述力矩传感器，所述第三联轴器的一端连接所述力矩传感器，所述第三联轴器的另一端连接所述舵机；

其中，所述第一联轴器、所述第二联轴器、所述第三联轴器与所述加载设备的中轴线重合。

本实用新型通过所述第一联轴器、第二联轴器与第三联轴器将所述角度传感器、加载结构、力矩传感器连接起来，共同保证了舵机的双向加载，保证了载荷随舵机的旋转位移线性的增加，保证舵机在全行程范围内进行加载，保证舵机旋转速度和输出力矩的准确测量。

优选的是，还包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板分别设置在所述底座的两侧，所述第一挡板和所述第二挡板上分别设置第一通孔和第二通孔，所述转轴通过所述第一通孔穿过所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心，与所述角度传感器连接，所述角度传感器通过所述第二通孔与所述加载设备连接。

所述第一挡板和所述第二挡板结合起来，横向限位所述第一扭簧和所述第二扭簧，保证所述加载机构的正常运行。

本实用新型的有益效果

1、本实用新型提供的一种旋转舵机双向加载设备，其通过设置两个扭簧的加载设备，分别实现了两个方向扭矩的加载。

2、本实用新型提供的一种旋转舵机双向加载设备，其采用的扭簧的扭矩随转角的大小线性增加，可实现对舵机在全程范围内进行加载。

3、本实用新型提供的一种旋转舵机双向加载设备，其结构简单，易于安装和拆卸，扩大了使用范围。

4、本实用新型提供的一种旋转舵机双向加载设备，其具有成本低、体积小、加载方便、安全可靠的特点。

附图说明

图1为本实用新型所述旋转舵机双向加载设备的结构示意图；

图2为本实用新型所述旋转舵机双向加载设备的分解结构示意图；

图3为本实用新型所述加载机构的结构示意图；

图4为本实用新型所述加载机构和挡板连接的结构示意图；

图5为本实用新型所述第一扭簧或者第二扭簧的结构示意图；

其中1-舵机，2-力矩传感器，3-加载机构，4-角度传感器，5-第一扭簧，6-第二扭簧，7-扭杆，8-转轴，9-摇臂，10-底座，11-第一直臂，12-第一弯臂，13-第二直臂，14-第二弯臂，15-挡圈，16-第一联轴器，17-第二联轴器18-第三联轴器，19-套筒，20-第一挡板，21-第二挡板，22-螺钉,23-第一通孔，24-第二通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本说明书中，当一个元件被提及为“连接至或耦接至”另一个元件或“设置在另一个元件中”时，其可以“直接”连接至或耦接至另一元件或“直接”设置在另一元件中。或以其他元件介于其间的方式连接至或耦接至另一元件或设置在另一元件中，除非其被体积为“直接耦接至或连接至”另一元件或“直接设置”在另一元件中。此外，应理解，当一个元件被提及为“在另一元件上”、“在另一元件上方”、“在另一元件下”或“在另一元件下方”时，其可与另一元件“直接”接触或以其间介入有其他元件的方式与另一元件接触，除非其被提及为与另一元件直接接触；应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，如图1和图2所示，本实用新型提供了一种旋转舵机双向加载设备，包括舵机1，还包括：

力矩传感器2，其与所述舵机1连接；

加载机构3，其与所述力矩传感器2连接；

角度传感器4，其与所述加载机构3连接；

其中，所述加载机构使得所述舵机双向加载。

本实用新型旋转舵机双向加载设备，实现了舵机的双向加载，载荷可随舵机的旋转位移线性增加，可实现对舵机在全行程范围内进行加载，克服了磁粉式制动器等加载设备必须在舵机静止时没有载荷，只有舵机运动过程中才能加载的缺点，该设备可测量舵机旋转速度和输出力矩，具有成本低，体积小、加载方便、安全可靠的特点。

在上述情况的基础上，再一个实施例，如图3所示，所述加载机构包括第一扭簧5和第二扭簧6，所述第一扭簧和所述第二扭簧以相反方向连接。

所述第一扭簧和所述第二扭簧簧和所述第二扭簧以相反方向连接，分别实现了两个方向扭矩的加载，由于扭簧的扭矩随转角的大小线性增加，所以载荷可随舵机的旋转角度线性增加，可实现对舵机的全行程范围内进行加载。

所述第一扭簧和所述第二扭簧需要根据实际情况来选择，如果舵机左右旋转载荷对称，则两个扭簧相同，如果载荷不对称，则两个扭簧不同。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，如图3和图4所示，还包括扭杆7、转轴8、摇臂9和底座10，所述转轴的一端与所述摇臂的一端连接，所述扭杆与所述摇臂的另一端连接，所述转轴的一端通过所述摇臂的一端与所述扭杆刚性连接；如图3和图5所示，所述第一扭簧包括第一直臂11和第一弯臂12，所述第二扭簧包括第二直臂13和第二弯臂14，所述第一弯臂和所述第二弯臂以相反方向与所述扭杆连接，所述第一直臂和所述第二直臂以相反方向与所述底座固定连接，所述第一弯臂和所述第二弯臂与所述扭杆连接，扭杆转动时带动第一弯臂和第二弯臂转动，所述第一直臂和所述第二直臂端固定。

其中，所述转轴的另一端穿过所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心，与所述角度传感器连接。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，如图2所示，还包括挡圈15，其设置在所述第一扭簧和所述第二扭簧之间。

所述挡圈的作用是对两个扭簧起隔离作用，防止两个扭簧相互之间摩擦甚至卡死。

在上述实施例的基础上，又一个实施例，如图1所示，还包括第一联轴器16、第二联轴器17和第三联轴器18，所述第一联轴器的一端连接所述角度传感器，所述第一联轴器的另一端连接所述加载机构，所述第二联轴器的一端连接所述加载机构，所述第二联轴器的另一端连接所述力矩传感器，所述第三联轴器的一端连接所述力矩传感器，所述第三联轴器的另一端连接所述舵机的输出轴连接；

其中，所述第一联轴器、所述第二联轴器、所述第三联轴器与所述加载设备的中轴线重合。

其中，所述第一联轴器包括一套筒19，所述转轴绕所述套筒中心转动，所述转轴的另一端穿过所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心，与所述套筒连接，所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心与所述套筒同心，所述旋转舵机通过所述第三联轴器及所述力矩传感器与所述加载机构转轴连接，所述旋转舵机旋转带动所述转轴转动，与所述转轴刚性连接的所述扭杆带动所述第一扭簧和所述第二扭簧转动，实现对舵机的加载。

本实用新型通过所述第一联轴器、第二联轴器与第三联轴器将所述角度传感器、加载结构、力矩传感器连接起来，共同保证了舵机的双向加载，保证了载荷随舵机的旋转位移线性的增加，保证舵机在全行程范围内进行加载，保证舵机旋转速度和输出力矩的准确测量。

在上述实施例的基础上，又一个实施例，如图2和图4所示，还包括第一挡板20和第二挡板21，所述第一挡板和所述第二挡板分别通过螺钉22固定在所述底座的两侧，所述第一挡板和所述第二挡板上分别设置第一通孔23和第二通孔24，所述转轴通过所述第一通孔穿过所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心，与所述角度传感器连接，所述角度传感器通过所述第二通孔与所述加载设备连接。

所述第一挡板和所述第二挡板结合起来，横向限位所述第一扭簧和所述第二扭簧，保证所述加载机构的正常运行。

本实用新型的工作原理：当舵机转动时，所述舵机通过所述第三联轴器、及所述力矩传感器，通过第二联轴器与所述加载机构的的转轴连接，所述旋转舵机旋转带动所述转轴转动，所述所述转轴刚性连接的扭杆带动所述第一弯臂和所述第二弯臂，从而带动所述第一扭簧和所述第二扭簧转动，其中，舵机向左转时，第一扭簧对其实施加载，舵机向右转时，第二扭簧对其实施加载，实现了对舵机的双向加载，由于扭簧的扭矩随转角的大小线性增加，所以载荷可随舵机的旋转角度线性增加，可实现对舵机在全行程范围内进行加载，当然，可根据具体需求设计不同的扭簧，扭簧扭矩可以是线性增加的，也可以是非线性增加的。

通过扭矩传感器可实时监测舵机的加载力矩，角度传感器可实时监测舵机转角。

另外，第一扭簧和第二扭簧的圈数、直径、钢丝尺寸等可以根据实际情况进行选择。

本实用新型旋转舵机双向加载设备，使用两个扭簧实现了舵机的双向加载，载荷可随舵机的旋转位移线性增加，可实现对舵机在全行程范围内进行加载，可测量舵机旋转速度和输出力矩，具有成本低，体积小、加载方便、安全可靠的特点。

本实用新型还有其他供选择的实施例，这里就不再做详细说明。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种旋转舵机双向加载设备，包括舵机，其特征在于，还包括：

力矩传感器，其与所述舵机连接；

加载机构，其与所述力矩传感器连接；

角度传感器，其与所述加载机构连接；

其中，所述加载机构使得所述舵机双向加载。

2.如权利要求1所述的旋转舵机双向加载设备，其特征在于，所述加载机构包括第一扭簧和第二扭簧，所述第一扭簧和所述第二扭簧以相反方向连接。

3.如权利要求2所述的旋转舵机双向加载设备，其特征在于，还包括扭杆、转轴、摇臂和底座，所述转轴的一端与所述摇臂的一端连接，所述扭杆与所述摇臂的另一端连接；所述第一扭簧包括第一直臂和第一弯臂，所述第二扭簧包括第二直臂和第二弯臂，所述第一弯臂和所述第二弯臂以相反方向与所述扭杆连接，所述第一直臂和所述第二直臂以相反方向与所述底座连接；

其中，所述转轴的另一端穿过所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心，与所述角度传感器连接。

4.如权利要求2所述的旋转舵机双向加载设备，其特征在于，还包括挡圈，其设置在所述第一扭簧和所述第二扭簧之间。

5.如权利要求1所述的旋转舵机双向加载设备，其特征在于，还包括第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器，所述第一联轴器的一端连接所述角度传感器，所述第一联轴器的另一端连接所述加载机构，所述第二联轴器的一端连接所述加载机构，所述第二联轴器的另一端连接所述力矩传感器，所述第三联轴器的一端连接所述力矩传感器，所述第三联轴器的另一端连接所述舵机；

其中，所述第一联轴器、所述第二联轴器、所述第三联轴器与所述加载设备的中轴线重合。

6.如权利要求3所述的旋转舵机双向加载设备，其特征在于，还包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板分别设置在所述底座的两侧，所述第一挡板和所述第二挡板上分别设置第一通孔和第二通孔，所述转轴通过所述第一通孔穿过所述第一扭簧和所述第二扭簧的中心，与所述角度传感器连接，所述角度传感器通过所述第二通孔与所述加载设备连接。

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