CN213320212U - 一种舵机及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种舵机及机器人，舵机包括壳体(100)、电机(200)以及电路板(300)，所述电机(200)具有转子(210)和定子(220)，所述电机(200)和所述电路板(300)位于所述壳体(100)的内部，其特征在于，所述舵机(1000)还包括跟随所述转子(210)一同旋转的检测元件(410)和与所述检测元件(410)配合的编码器(420)，所述编码器(420)固定在所述壳体(100)的顶面内侧。根据本实用新型的舵机，其编码器固定在壳体的顶面内侧，减小了电机安装位置，编码器所占据的高度，从而降低了舵机的整体高度。

Description

一种舵机及机器人

技术领域

本实用新型涉及关节机器人领域，尤其涉及一种舵机及机器人。

背景技术

机器人舵机是一种集电机控制、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服单元，主要用于微型机器人的关节、轮子、履带驱动，也可用于其他相关驱动位置或角度控制场合。需要指出的是,舵机的电机转动时，可以通过伺服编码信号定位到特定的角度位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种舵机，其要解决的问题是：如何减小编码器占据的高度，降低舵机的整体高度。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种舵机，包括壳体、电机以及电路板，所述电机具有转子和定子，所述电机和所述电路板位于所述壳体的内部，所述舵机还包括跟随所述转子一同旋转的检测元件和与所述检测元件配合的编码器，所述编码器固定在所述壳体的顶面内侧。

前述的舵机，更进一步地，所述检测元件为与所述电机的转子同轴设置的径向充磁磁铁，所述编码器为磁编码器，所述编码器位于所述检测元件的正上方。

前述的舵机，更进一步地，所述壳体包括依次连接的底壳、中壳和顶盖，所述编码器固定在所述顶盖的顶面内侧。

前述的舵机，更进一步地，所述顶盖上设置有放置所述编码器的容置槽。

前述的舵机，更进一步地，所述编码器具有第一接插件，所述电路板具有第二接插件，所述第一接插件与所述第二接插件之间通过连接线电性连接。

前述的舵机，更进一步地，所述编码器通过粘接固定在所述壳体的顶面内侧。

前述的舵机，更进一步地，所述编码器通过卡接固定在所述壳体的顶面内侧。

前述的舵机，更进一步地，所述编码器通过螺钉固定在所述壳体的顶面内侧。

前述的舵机，更进一步地，所述编码器通过过盈配合固定在所述壳体的顶面内侧。

另一方面，本申请提供一种机器人，包括前述的舵机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的舵机，其编码器固定在壳体的顶面内侧，减小了电机安装位置上，编码器所占据的高度，从而降低了舵机的整体高度。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方式的舵机的示意图；

图2是图1的舵机的分解图示意图；

图3是图1的舵机的另一个分解图示意图；

图4是图1的舵机的俯视图示意图；

图5是图4的A-A处的剖视图示意图。

图中标号含义如下：

100-壳体；110-底壳；120-中壳；130-顶盖；131-容置槽；200-电机；210-转子；220-定子；300-电路板；310-第二接插件；320-连接线；410-检测元件；411-径向充磁磁铁；420-编码器；421-编码电板；422-第一接插件；500-传动机构；1000-舵机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

对于舵机而言，为了控制电机的转动，需要检测元件和编码器相互配合，从而达到控制输出的目的。一般情况下，检测元件安装在电机的转子的端部上，跟随转子一起转动。而编码器则安装在检测元件的轴向方向上。由于编码器需与检测元件作相对运动，因此，编码器无法直接安装在电机的转子上，需要安装在其他构件(如主电路板等)上，以保证编码器位于电机的转子的轴向方向的上方，与检测元件形成间隔。但也因此造成了在电机的轴向方向上的高度过高，影响舵机的整体高度。

针对上述问题，申请人在研究中发现，造成舵机的整体高度过高的原因是编码器安装在主电路板上，造成主电路板上的电子元件堆积，使得主电路板的高度过高，而且主电路板设置在电机的转子的轴向上，从而造成舵机的整体高度过高。因此，为了减小电机的轴向方向上的高度，申请人将编码器与主电路板分开，并将编码器直接设置在电机的定子的轴向方向对应的壳体上，并将主电路板上设置在电机的转子的径向方向上。从而降低舵机的整体高度。

其方案通过以下实施例进行进一步说明：

如图1-5所示，一种舵机1000，包括壳体100、电机200以及电路板300，所述电机200具有转子210和定子220，所述电机200和所述电路板300位于所述壳体100的内部，其特征在于，所述舵机1000还包括跟随所述转子210一同旋转的检测元件410和与所述检测元件410配合的编码器420，所述编码器420固定在所述壳体100的顶面内侧。

其中，检测元件410安装在转子210的径向端部上，与转子一同旋转。具体而言，在图示实施例中，检测元件410为圆柱形构件。同时，编码器420安装在编码电板421上。并且，编码器420安装在转子210径向方向上的检测元件410的上方，与检测元件410形成有间隔。当检测元件410跟随转子210旋转时，编码器420相对于定子220静止不动。因而，编码器420可检测出检测元件410的转动角度，进而反馈至相应的控制中心，从而对电机进行调节。

需要说明的是，由于编码器420固定在壳体100的顶面上，因此，编码器420无需通过安装构件固定在定子上，从而使得编码器420与检测元件410之间的间距可设置成较小间隙，如设置成1MM的间隙。以上述方式，能够实现如下技术效果：从而减小电机径向方向上的高度，降低舵机的整体高度。

此外，舵机1000还包括与电机啮合传动的传动机构500，当电机200工作时，动力通过传动机构500向外部传输。同时，需要说明的是，电机200、电路板300、检测元件410、编码器420以及传动机构500均位于壳体100内部。且电路板300安装在电机200的径向方向上。

在上述实施例中，进一步地，如图2、图5所示，所述检测元件410为与所述电机200的转子210同轴设置的径向充磁磁铁411，所述编码器420为磁编码器，所述编码器420位于所述检测元件410的正上方。

具体而言，在图示实施例中，径向充磁磁铁411为“T”型构件，编码器420为长方体型构件。

其中，检测元件410与编码器420之间存在间隔，避免转子210转动时，带动检测元件410与编码器420产生摩擦，造成检测元件410与编码器420磨损。

在上述实施例中，进一步地，如图3、图5所示，所述壳体100包括依次连接的底壳110、中壳120和顶盖130，所述编码器420固定在所述顶盖130的顶面内侧。

在上述实施例中，进一步地，如图3所示，所述顶盖130上设置有放置所述编码器420的容置槽131。

具体而言，在图示实施例中，容置槽131为长方形沉槽。其中，编码器420通过编码电板421固定在容置槽131内。

需要说明的是，由于编码器420固定在顶盖130上的容置槽131内，因此，编码器420无需通过安装构件固定在定子上，从而使得编码器420与检测元件410之间的间距可设置成较小间隙，如设置成1MM的间隙。以上述方式，能够实现如下技术效果：从而减小电机径向方向上的高度，降低舵机的整体高度。

在上述实施例中，进一步地，如图2、图5所示，所述编码器420具有第一接插件422，所述电路板300具有第二接插件310，所述第一接插件422与所述第二接插件310之间通过连接线320电性连接。

在上述实施例中，进一步地，所述编码器420通过粘接固定在所述壳体100的顶面内侧。

在上述实施例中，进一步地，所述编码器420通过卡接固定在所述壳体100的顶面内侧。

其中，容置槽131上设置有用于卡住编码电板421的弹性卡勾(图中未示出)，当编码电板421放置在容置槽131内时，弹性卡勾将编码电板421卡住，使编码电板421固定。

在上述实施例中，进一步地，所述编码器420通过螺钉固定在所述壳体100的顶面内侧。

在上述实施例中，进一步地，所述编码器420通过过盈配合固定在所述壳体100的顶面内侧。

其中，容置槽131的侧面设置成带有斜角度的斜面。将编码电板421按压如容置槽131时，由于容置槽131的斜面设置，使得编码电板421卡置在容置槽131内。

本申请还包括一种机器人，包括前述的舵机1000。

在本实用新型的描述中，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。

在本实用新型的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种舵机(1000)，包括壳体(100)、电机(200)以及电路板(300)，所述电机(200)具有转子(210)和定子(220)，所述电机(200)和所述电路板(300)位于所述壳体(100)的内部，其特征在于，所述舵机(1000)还包括跟随所述转子(210)一同旋转的检测元件(410)和与所述检测元件(410)配合的编码器(420)，所述编码器(420)固定在所述壳体(100)的顶面内侧。

2.根据权利要求1所述的舵机(1000)，其特征在于，所述检测元件(410)为与所述电机(200)的转子(210)同轴设置的径向充磁磁铁(411)，所述编码器(420)为磁编码器，所述编码器(420)位于所述检测元件(410)的正上方。

3.根据权利要求2所述的舵机(1000)，其特征在于，所述壳体(100)包括依次连接的底壳(110)、中壳(120)和顶盖(130)，所述编码器(420)固定在所述顶盖(130)的顶面内侧。

4.根据权利要求3所述的舵机(1000)，其特征在于，所述顶盖(130)上设置有放置所述编码器(420)的容置槽(131)。

5.根据权利要求4所述的舵机(1000)，其特征在于，所述编码器(420)具有第一接插件(422)，所述电路板(300)具有第二接插件(310)，所述第一接插件(422)与所述第二接插件(310)之间通过连接线(320)电性连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的舵机(1000)，其特征在于，所述编码器(420)通过粘接固定在所述壳体(100)的顶面内侧。

7.根据权利要求1至4任一项所述的舵机(1000)，其特征在于，所述编码器(420)通过卡接固定在所述壳体(100)的顶面内侧。

8.根据权利要求1至4任一项所述的舵机(1000)，其特征在于，所述编码器(420)通过螺钉固定在所述壳体(100)的顶面内侧。

9.根据权利要求1至4任一项所述的舵机(1000)，其特征在于，所述编码器(420)通过过盈配合固定在所述壳体(100)的顶面内侧。

10.一种机器人，其特征在于包括权利要求1所述的舵机(1000)。

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