一种舵机及机器人的制作方法

1.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：

2.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。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种舵机，其要解决的技术问题是：如何安装编码器以及避免编码器与主电路板之间的连接线与电机发生接触。
4.本实用新型通过如下技术方案实现：
5.一种舵机，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、与所述检测元件配合的编码器以及用于安装所述编码器的固定隔板，所述固定隔板固定在所述壳体上，且所述固定隔板上设置有朝向所述电路板延伸且超出所述电机的伸出保护部。
6.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。
7.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，所述固定隔板固定在所述中壳上。
8.前述的舵机，更进一步地，所述固定隔板上设置有放置所述编码器的容置槽。
9.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。
10.前述的舵机，更进一步地，所述第一接插件位于所述伸出保护部的正上方。
11.另一方面，提供一种机器人，其包括前述的舵机。
12.本实用新型的有益效果是：本实用新型的舵机，通过固定隔板上的伸出保护部，将连接线与电机隔开，从而避免编码器与主电路板之间的连接线与电机发生接触。
附图说明
13.图1是根据本实用新型的一个实施方式的舵机的示意图；
14.图2是图1的舵机的分解图示意图；
15.图3是图1的舵机的另一分解图示意图；
16.图4是图1的舵机的再一分解图示意图；
17.图5是图1的舵机的俯视图示意图；
18.图6是图5中a
‑
a处的剖视图。
19.图中标号含义如下：
20.100
‑
壳体；110
‑
底壳；120
‑
中壳；130
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顶盖；200
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电机；210
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转子；220
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定子；300
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电路板；310
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第二接插件；400
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检测元件；401
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径向充磁磁铁；410
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编码器；411
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编码电板；420
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第一接插件；500
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固定隔板；510
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伸出保护部；520
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容置槽；600
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连接线；700
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传动机构；1000
‑
舵机。
具体实施方式
21.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。
22.对于外转子舵机而言(可参照申请号202010046452.9为的中国专利文献，其公开内容通过引用的方式结合于本文此处作参考。)，为了控制电机的转动，需要检测元件和编码器相互配合，从而达到控制电机输出的目的。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。而编码器则安装在电机的转子的轴向方向上，且与检测元件间隔。
23.此外，编码器需要与舵机内的主电路板进行电连接，用于提供电能以及反馈编码器的检测数据。但由于电机转子的轴向方向上，空间有限，因此编码器无法直接安装在主电路板上，所以主电路板与编码器之间，需通过电连接线进行电连接。由于电连接线为柔性，因此，在使用过程中，会与电机产生接触，影响电连接线的安全。
24.针对上述问题，申请人在研究中发现，电连接线与电机之间，由于没有隔板，而柔性的电连接线在使用过程中，容易产生不定向的变形，从而与电机产生接触。根据上述发现，申请人设计在电连接线与电机之间，增加隔板，使电连接线与电机隔开，以免发生接触，从而保证电机与电连接线的使用安全。
25.其方案通过以下实施例进行进一步说明：
26.如图1
‑
6所示，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，且所述舵机1000还包括跟随所述转子210一同旋转的检测元件400、与所述检测元件400配合的编码器410以及用于安装所述编码器410的固定隔板500，所述固定隔板500固定在所述壳体100上，且所述固定隔板500上设置有朝向所述电路板300延伸且超出所述电机200的伸出保护部510。
27.所述编码器410具有第一接插件420，所述电路板300具有第二接插件310，所述第一接插件420与所述第二接插件310之间通过连接线600电性连接。
28.其中，检测元件400固定在转子210的轴向端部上，与转子一同旋转。具体而言，在图示实施例中，检测元件400为圆柱形构件。同时，编码器410安装在编码电板411上。当编码电板411安装在固定隔板500上时，编码器410处在检测元件400的径向方向上，且编码器410与检测元件400存在间隙。因此，转子210转动时，编码器410静止不动。
29.随着检测元件400跟随转子210转动，编码器410可以检测出检测元件400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。需要指出的是，舵机1000的控制中心设置在电路板300上。除此之外，舵机1000通过电路板300与外部电路进行电连接。
30.在本实施例中，编码电板411通过连接线600与电路板300进行连接。具体而言，411上设置有第一接插件420,电路板300上设置有第二接插件310，连接线600通过第一接插件420与第二接插件310进行连接。
31.由于411安装在固定隔板500上，而固定隔板500上设置有伸出保护部510，第二接插件310在径向上伸出电机200的半径在轴向上的投影范围。因此，当连接线600沿着伸出保护部510伸向电路板300上的第二接插件310时，连接线600与电机200之间被伸出保护部510隔开。以上述方式，能够实现如下技术效果：连接线600与电机200被伸出保护部510隔开，无法产生接触。
32.此外，舵机1000还包与电机啮合传动的传动机构700。当电机200工作时，动力通过传动机构700向外部传输。同时，需要说明的是，电机200、电路板300、检测元件400、编码器410、编码电板411、固定隔板500以及连接线600均位于壳体100内部。
33.在上述实施例中，进一步地，图2、3、6所示，所述检测元件400为与所述电机200的转子210同轴设置的径向充磁磁铁401，所述编码器410为磁编码器410，所述编码器410位于所述检测元件400的正上方。
34.具体而言，在图示实施例中，径向充磁磁铁401为“t”型构件，编码器420为长方体型构件。
35.在上述实施例中，进一步地，如图2
‑
4所示，所述壳体100包括依次连接的底壳110、中壳120和顶盖130，所述固定隔板500固定在所述中壳120上。其中，固定隔板500安装在中壳120上。
36.在上述实施例中，进一步地，如图3所示，所述固定隔板500上设置有放置所述编码器410的容置槽520。
37.其中，容置槽520与编码电板411相匹配。当编码电板411安装至容置槽520后，将顶盖130安装至中壳120上，顶盖130对编码电板411进行限位，防止编码电板411移动，从而完成对编码器410的固定。
38.在上述实施例中，进一步地，如图2所示，所述第一接插件420位于所述伸出保护部510的正上方。
39.本申请还包括一种机器人，其包括前述的舵机1000。
40.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。
41.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。
42.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。
43.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。
44.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。
45.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。