本技術涉及舵機,尤其是涉及舵機以及舵機的控制方法。
背景技術:
1、高能激光裝備作為重點研發目標,具備重要戰略意義和應用價值。在高能激光裝備中,通常涉及激光的強光和弱光兩種工作場景。為了提高系統適應性,裝備內部利用舵機作為切換設備,通過將光學衰減鏡片自由切換至光路中或移至光路外,來適配不同工作場景。
2、舵機作為重要的控制和驅動部件,已經廣泛應用于航空、船舶和機器人等領域。但現有舵機在實現精準控制時仍存在一定弊端,如當舵機控制機械臂擺動到特定位置停下時,往往需要設計電機的驅動電路配合相關檢測設備才能實現機械臂擺動的精準控制,此種控制方式對于強弱光擋位切換不靈活,且增加了硬件層面和軟件層面以及后續的維修成本。
3、因此,亟需舵機以及舵機的控制方法,在一定程度上以解決現有技術中存在的技術問題。
技術實現思路
1、本技術的目的在于提供一種舵機以及舵機的控制方法,在一定程度上保證高能激光裝備強弱光擋位靈活切換、設備高效運行的同時,有效降低設備的后期維護成本。
2、本技術提供一種舵機,包括支撐組件、驅動組件、控制組件以及衰減組件;
3、所述支撐組件于第一預設位置上形成有間隔排布的第一擋位機械限位開關和第二擋位機械限位開關;
4、所述衰減組件具有鏡片部以及與所述鏡片部連接的轉動部;所述驅動組件與所述轉動部連接,且能夠驅動轉動部轉動,以使所述轉動部能夠觸發所述第一擋位機械限位開關或所述第二擋位機械限位開關;當所述轉動部觸發所述第一擋位機械限位開關時,所述鏡片部位于光路線上;當所述轉動部觸發所述第二擋位機械限位開關時,所述鏡片部移出于所述光路線;
5、所述控制組件設置于所述支撐組件的第二預設位置,且與所述驅動組件通訊連接,能夠向所述驅動組件發送動作指令信號;
6、所述控制組件還與所述第一擋位機械限位開關以及所述第二擋位機械限位開關通訊連接;當所述轉動部觸發所述第一擋位機械限位開關或所述第二擋位機械限位開關時,通過所述控制組件能夠向所述驅動組件發出停止動作指令。
7、在上述技術方案中,進一步地,所述衰減組件包括衰減鏡以及擺動臂;
8、所述擺動臂的兩端分別與所述驅動組件以及所述衰減鏡連接;
9、當所述驅動組件驅動所述擺動臂觸發所述第一擋位機械限位開關時,能夠帶動所述衰減鏡運動至所述光路線上;當所述驅動組件驅動所述擺動臂觸發所述第二擋位機械限位開關時,能夠帶動所述衰減鏡移出于所述光路線。
10、在上述技術方案中,進一步地,所述控制組件包括通訊模塊、主控模塊、驅動模塊以及檢測模塊;
11、所述通訊模塊、所述主控模塊、所述驅動模塊以及所述檢測模塊順次通訊連接;所述檢測模塊還與所述通訊模塊通訊連接;所述驅動模塊與所述驅動組件通訊連接;
12、所述通訊模塊通過所述主控模塊以及所述驅動模塊向所述驅動組件發送動作指令信號,以使所述驅動組件驅動所述轉動部轉動;
13、當所述轉動部觸發所述第一擋位機械限位開關時,所述檢測模塊能夠反饋第一預設電位變化,并通過所述通訊模塊能夠控制所述驅動組件停止運動;當所述轉動部觸發所述第二擋位機械限位開關時,所述檢測模塊能夠反饋第二預設電位變化,并通過所述通訊模塊能夠控制所述驅動組件停止運動。
14、在上述技術方案中,進一步地,所述通訊模塊采用max485芯片;所述主控模塊采用基于arm架構的mcu,型號為stmf401ccu6tr,具有64kb的ram以及56kb的flash;所述驅動模塊采用tb5128芯片;所述檢測模塊采用hx25035芯片。
15、在上述技術方案中,進一步地,所述舵機還包括單片機;
16、所述單片機與所述通訊模塊通訊連接,且所述單片機能夠向所述通訊模塊發送所述動作指令信號;
17、在所述驅動驅動組件驅動所述轉動部轉動的過程中,所述檢測模塊能夠實時反饋電位變化,所述通訊模塊根據所述檢測模塊反饋的電位變化能夠向所述單片機反饋所述轉動部的位置信息。
18、在上述技術方案中,進一步地,所述驅動組件包括驅動電機;
19、所述驅動電機于所述第一預設位置設置于所述支撐組件的第一端面;所述驅動電機的輸出軸穿過所述第一端面,并于第二端面與所述轉動部連接。
20、在上述技術方案中,進一步地,所述驅動組件還包括減速器;
21、所述減速器與所述驅動電機連接,能夠控制所述驅動電機的速度。
22、在上述技術方案中,進一步地,所述支撐組件包括支撐板;
23、所述支撐板沿豎直方向依次形成有所述第一預設位置和第二預設位置;
24、所述支撐板于所述第二預設位置上形成有安裝腔,所述控制組件設置于所述安裝腔。
25、在上述技術方案中,進一步地,所述支撐組件還包括框架,所述框架設置于所述支撐板的所述第二預設位置,所述框架與所述支撐板圍設有所述安裝腔。
26、本技術還提供一種舵機的控制方法,基于上述的舵機;包括如下步驟:
27、發送指令步驟:單片機通過通訊模塊以及主控模塊向驅動模塊發送動作指令信號;
28、執行指令步驟:驅動組件按照所述動作指令信號驅動衰減組件轉動;
29、檢測動作步驟:檢測模塊實時反饋電位變化,所述通訊模塊根據所述檢測模塊反饋的電位變化能夠向所述單片機反饋所述轉動部的位置信息;
30、轉動部到位確定步驟:當所述檢測模塊反饋第一預設電位變化或第二預設電位變化時,所述鏡片部位于光路線上或所述鏡片部移出于所述光路線;通過所述通訊模塊能夠控制所述驅動組件停止運動。
31、與現有技術相比較,本技術的有益效果在于:
32、本技術提供一種舵機,包括支撐組件、驅動組件、控制組件以及衰減組件;
33、所述支撐組件于第一預設位置上形成有間隔排布的第一擋位機械限位開關和第二擋位機械限位開關;
34、所述衰減組件具有鏡片部以及與所述鏡片部連接的轉動部;所述驅動組件與所述轉動部連接,且能夠驅動轉動部轉動,以使所述轉動部能夠觸發所述第一擋位機械限位開關或所述第二擋位機械限位開關;當所述轉動部觸發所述第一擋位機械限位開關時,所述鏡片部位于光路線上;當所述轉動部觸發所述第二擋位機械限位開關時,所述鏡片部移出于所述光路線;
35、所述控制組件設置于所述支撐組件的第二預設位置,且與所述驅動組件通訊連接,能夠向所述驅動組件發送動作指令信號;
36、所述控制組件還與所述第一擋位機械限位開關以及所述第二擋位機械限位開關通訊連接;當所述轉動部觸發所述第一擋位機械限位開關或所述第二擋位機械限位開關時,通過所述控制組件能夠向所述驅動組件發出停止動作指令。
37、綜上,通過第一擋位機械限位開關、第二擋位機械限位開關的觸發方式代替了現有的成本較為昂貴的傳感器檢測,有效降低了研發成本;另外,在執行中利用控制組件檢測電位的變化從而控制驅動組件,提高了檢測裝置的可靠性和靈活性。
38、本技術還提供一種舵機的控制方法,基于上述的舵機;包括如下步驟:
39、發送指令步驟:單片機通過通訊模塊以及主控模塊向驅動模塊發送動作指令信號;
40、執行指令步驟:驅動組件按照所述動作指令信號驅動衰減組件轉動;
41、檢測動作步驟:檢測模塊實時反饋電位變化,所述通訊模塊根據所述檢測模塊反饋的電位變化能夠向所述單片機反饋所述轉動部的位置信息;
42、轉動部到位確定步驟:當所述檢測模塊反饋第一預設電位變化或第二預設電位變化時,所述鏡片部位于光路線上或所述鏡片部移出于所述光路線;通過所述通訊模塊能夠控制所述驅動組件停止運動。
43、綜上,通信模塊接收到動作信息后控制擺動臂精準動作到預定位置,通過驅動模塊可以實現擺動臂的多動作連貫運行(如擺動到強光位置回到弱光位置,然后再次擺動到強光位置)。此外,還可實現在強光位置與弱光位置之間的任意角度的擺動,實現強光位置到弱光位置之間的指定位置點的停留。