电机转速反馈装置及移动机器人的制作方法

文档序号:31914770发布日期:2022-10-22 09:51阅读:114来源:国知局
电机转速反馈装置及移动机器人的制作方法

1.本技术涉及电机检测技术领域,特别是涉及电机转速反馈装置及移动机器人。


背景技术:

2.随着人工智能技术的快速发展,大数据的快速整合与应用,具有扫地等清洁功能的移动机器人在家用和商用领域越来越普遍。通常移动机器人的动力产生装置都是电机,并且一台机器上安装有很多电机。为了精确控制每个电机的转动过程,一般会使电机带有转速反馈功能。早期在移动机器人上的电机转速反馈功能,主要是采用光电对射开关与光栅配合实现的,但其容易受灰尘影响;现在主要使用磁铁与霍尔传感器配合的方案来实现,这种方案具有功耗低、不受灰尘影响、寿命长等优点,越来越受到欢迎。
3.但是,现有的移动机器人中,霍尔传感器与磁铁是沿电机转轴的轴向布置的,二者之间留有一定的装配间隙,在装配间隙过小时可能会使磁铁碰到霍尔传感器,产生干涉;而在装配间隙过大时则可能会使霍尔传感器检测不到磁铁的磁极变化,造成部分信号丢失,导致电机转速反馈精度不高。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述现有的移动机器人因为受到磁铁与霍尔传感器的装配间隙影响而不能提高电机转速反馈精度的问题,提供一种能够在提高电机转速反馈精度的同时还能够有较大的装配间隙的电机转速反馈装置及移动机器人。
5.为了实现上述目的,本实用新型实施例提供了一种电机转速反馈装置,包括:
6.磁性件,套设在电机的转轴上,磁性件包括基于预设规则划分有多个磁极的第一磁性面;
7.霍尔传感器模组,沿电机转轴的轴向靠近第一磁性面,且霍尔传感器模组与第一磁性面之间留有装配间隙;霍尔传感器模组包括至少两个霍尔传感器;至少两个霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置;至少两个霍尔传感器被配置为在磁性件随电机转动时,获取至少两路的磁极电信号;
8.倍频电路,分别与至少两个霍尔传感器电性连接,倍频电路被配置为接收至少两个霍尔传感器获取到的至少两路的磁极电信号,并对至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号。
9.在其中一个实施例中,至少两个霍尔传感器包括至少一个第一霍尔传感器和至少一个第二霍尔传感器;
10.至少一个第一霍尔传感器与倍频电路电性连接;至少一个第二霍尔传感器与倍频电路电性连接;
11.至少一个第一霍尔传感器与至少一个第二霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置。
12.在其中一个实施例中,第一磁性面划分为m个s极磁性面和m个n极磁性面,其中,m
为正整数;
13.每个s极磁性面与每个n极磁性面的形状相同,m个s极磁性面和m个n极磁性面沿电机转动方向交替设置。
14.在其中一个实施例中,第一磁性面为圆形,m个s极磁性面为扇形面,m个n极磁性面为扇形面。
15.在其中一个实施例中,每个s极磁性面的圆心角为360
°
/2m,每个n极磁性面的圆心角为360
°
/2m;
16.预设角度值为(360
°
/4m)*n;其中,2m为第一磁性面的磁极总数量,n为奇数,且n《2m。
17.在其中一个实施例中,霍尔传感器模组还包括至少一个第一霍尔电路和至少一个第二霍尔电路;至少一个第一霍尔电路与至少一个第一霍尔传感器一一对应连接,至少一个第二霍尔电路与至少一个第二霍尔传感器一一对应连接。
18.在其中一个实施例中,第一霍尔电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容;
19.第一电阻的第一端连接第一霍尔传感器的电源端,第一电阻的第二端连接第一霍尔传感器的输出端;第二电阻的第一端连接第一霍尔传感器的电源端,第二电阻的第二端连接直流供电电源;第一电容的阳极连接第一霍尔传感器的电源端,第一电容的阴极连接地线;第二电容的阳极连接第一霍尔传感器的输出端,第二电容的阴极连接地线。
20.在其中一个实施例中,第二霍尔电路包括第三电阻、第四电阻、第三电容和第四电容;
21.第三电阻的第一端连接第二霍尔传感器的电源端,第三电阻的第二端连接第二霍尔传感器的输出端;第四电阻的第一端连接第二霍尔传感器的电源端,第四电阻的第二端连接直流供电电源;第三电容的阳极连接第二霍尔传感器的电源端,第三电容的阴极连接地线;第四电容的阳极连接第二霍尔传感器的输出端,第四电容的阴极连接地线。
22.在其中一个实施例中,倍频电路包括异或门器件、第五电阻和第五电容;
23.异或门器件的第一输入端连接第一霍尔传感器的输出端,异或门器件的第二输入端连接第二霍尔传感器的输出端,异或门器件的输出端连接第五电阻;异或门器件的电源端连接直流供电电源;第五电容的阳极连接直流供电电源,第五电容的阴极连接地线。
24.另一方面,本实用新型实施例还提供了一种移动机器人,包括移动机器人主体及如上述任意一项的电机转速反馈装置;电机转速反馈装置设置在移动机器人主体内。
25.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
26.上述电机转速反馈装置的各实施例中,通过磁性件套设在电机的转轴上,磁性件包括基于预设规则划分有多个磁极的第一磁性面;霍尔传感器模组沿电机转轴的轴向靠近第一磁性面,且霍尔传感器模组与第一磁性面之间留有装配间隙;霍尔传感器模组包括至少两个霍尔传感器;至少两个霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置;至少两个霍尔传感器被配置为在磁性件随电机转动时,获取至少两路的磁极电信号;倍频电路分别与至少两个霍尔传感器电性连接,倍频电路被配置为接收至少两路的磁极电信号,并对至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号,从而能够实现提高电机转速检测精度,并且确保电机转速反馈的可靠性。本技术通过沿电机转轴的轴向
在磁性件的第一磁性面与霍尔传感器模组之间留有装配间隙,并使霍尔传感器模组的至少两个霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置,进而在磁性件随电机转动时,霍尔传感器模组可获取至少两路的磁极电信号,倍频电路通过对接收到的至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号,从而能够在提高电机转速检测精度的前提下,保证磁性件与霍尔传感器模组的装配间隙与传统的设置单个霍尔传感器进行磁极电信号检测的方式相比基本不变,避免因装配间隙过小而导致磁性件与霍尔传感器模组发生碰撞或因装配间隙过大而导致电机转速检测信号部分丢失,最终实现在提高电机转速反馈精度的前提下,保证移动机器人的可制造性。
附图说明
27.图1为传统的电机转速反馈装置的第一角度结构示意图;
28.图2为传统的电机转速反馈装置的第二角度结构示意图;
29.图3为一个实施例中电机转速反馈装置的第一结构示意图;
30.图4为一个实施例中电机转速反馈装置的第一电路示意图;
31.图5为一个实施例中电机转速反馈装置的输出信号波形示意图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
33.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
35.传统的移动机器人中,电机转速反馈装置的结构示意图如图1-2所示,装置包括圆形饼状磁铁101和一个霍尔传感器103。在磁铁101的圆形面上极化了多个扇形磁极,南极s与北极n交替。磁铁101中间有个圆孔,用来套在电机转轴上。当电机转动时,带动磁铁101一起转动。霍尔传感器103被安装在靠近磁铁101圆面边缘,霍尔传感器103与磁铁101沿电机转轴的轴向具有一定的装配间隙d。当磁铁101旋转时,霍尔传感器103能够检测出磁极的变化。霍尔传感器103遇到磁铁101南极靠近时输出高电平;霍尔传感器103遇到磁铁101北极靠近时输出低电平。磁铁101磁化的磁极数为m(m为偶数),即磁铁101一周有m/2个南极和m/2个北极,磁铁101转动一圈,霍尔器件交替输出高电平和低电平,共m/2次高电平和m/2次低电平。传统方案中为了提高电机转速反馈精度,即提高电机转轴转动一周交替输出的高低电平数量,则要增加磁铁101上磁化的磁极数。但是增加磁极数后,因为磁感应强度是从磁
铁101表面往远处方向衰减的,单个磁极的表面磁感应强度会降低,故会表现为霍尔传感器103能够可靠检测磁极的距离变近。有这样规律:磁铁101的磁极数量越多,为了可靠检测,霍尔传感器103距离磁铁101的装配间隙d需要越小。
36.并且,因电机转轴存在轴向虚位(即电机转轴沿轴向方向可以活动一定距离),会使得霍尔传感器103距离磁铁101的装配间隙d较小时,磁铁101与霍尔传感器103发生碰撞,产生干涉。而在霍尔传感器103距离磁铁101的装配间隙d过大时则可能会使霍尔传感器检测不到磁铁的磁极变化,造成部分信号丢失,导致电机转速反馈精度不高。实际上,电机转轴可以活动的距离通常在1毫米以内,然而霍尔传感器103距离磁铁101之间的装配间隙d通常也设定在1毫米以内,故想要通过磁极数来提高电机转速反馈精度是很难实现的。
37.为了解决现有的移动机器人因为受到磁铁101与霍尔传感器103的装配间隙d影响而不能提高电机转速反馈精度的问题,在一个实施例中,如图3所示,提供了一种电机转速反馈装置,包括磁性件310、霍尔传感器模组320和倍频电路330。
38.磁性件310套设在电机的转轴上,磁性件310包括基于预设规则划分有多个磁极的第一磁性面;霍尔传感器模组320沿电机转轴的轴向靠近第一磁性面,且霍尔传感器模组320与第一磁性面之间留有装配间隙;霍尔传感器模组320包括至少两个霍尔传感器;至少两个霍尔传感器的距离基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置;至少两个霍尔传感器被配置为在磁性件310随电机转动时,获取至少两路的磁极电信号;倍频电路330分别与至少两个霍尔传感器电性连接,倍频电路330被配置为接收至少两个霍尔传感器获取到的至少两路的磁极电信号,并对至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号。
39.其中,磁性件310可以是硬磁性材料或软磁性材料。例如,磁性件310可以是磁铁。磁性件310的形状可以是圆形或多边形,磁性件310的中部设置有通孔,磁性件310通过通孔套设在电机的转轴上,使得磁性件310随电机转轴的转动而转动。磁性件310包括第一磁性面,第一磁性面的形状可以是圆形或多边形。示例性的,第一磁性面与电机的转轴垂直相交。所述预设规则是指将第一磁性面沿其转动方向划分为若干个形状和尺寸均完全相同的磁极。例如,可在磁性件310的第一磁性面上极化为多个扇形磁极,扇形磁极的形状及尺寸均相同。第一磁性面的多个扇形磁极可包括多个南极(s极)磁极和多个北极(n极)磁极。多个南极磁极和多个北极磁极在第一磁性面上沿第一磁性面的转动方向交替设置。
40.霍尔传感器模组320沿电机转轴的轴向(即图3中垂直于图面的方向)靠近磁性件310的第一磁性面,且霍尔传感器模组320与第一磁性面之间留有装配间隙,使得霍尔传感器模组320与磁性件310的第一磁性面之间间隔预设距离,即霍尔传感器模组320与磁性件310的第一磁性面之间的预设间隔距离为霍尔传感器模组320至磁性件310的第一磁性面的装配间隙,此装配间隙能够使磁性件310与霍尔传感器模组320不发生碰撞。示例性的,霍尔传感器模组320可通过支撑件固定设置在要检测的电机附近的其他部件上。例如,当要检测的电机是移动机器人内安装的电机时,霍尔传感器模组320设置在移动机器人本体上。当电机的转轴转动时,带动磁性件310转动,而霍尔传感器模组320不跟随电机转动,进而霍尔传感器模组320能够感应到磁性件310的第一磁性面的磁极变化,从而能够输出对应感应到磁极变化的磁极电信号。
41.霍尔传感器模组320可包括至少两个霍尔传感器,至少两个霍尔传感器的距离基
于预设角度值沿电机转动方向间隔设置。示例性地,如图3所示,至少两个霍尔传感器位于磁性件310沿电机转轴方向的上方,至少两个霍尔传感器设置为靠近第一磁性面。至少两个霍尔传感器与第一磁性面之间的距离即为霍尔传感器模组320与磁性件310的第一磁性面之间的装配间隙。
42.倍频电路330的输出信号的频率是输入信号频率的整数倍,即倍频电路330可以成倍数地把信号频谱搬移到更高的频段。将至少两路的磁极电信号输入至倍频电路330,通过倍频电路330将至少两路的磁极电信号合成为一路信号输出,即输出对应电机转速的优化后信号,进而起到倍频的作用,从而能够实现使用m极磁极的磁性件310,达到了2*m极磁极的磁性件310的检测精度,同时霍尔传感器模组320与磁性件310的装配间隙仍然保留为磁性件310划分为m极磁极时的装配间隙。
43.上述实施例中,通过磁性件310套设在电机的转轴上,磁性件310包括基于预设规则划分有多个磁极的第一磁性面;霍尔传感器模组320靠近磁性件310的第一磁性面,且位于磁性件310的第一磁性面上方设置;霍尔传感器模组320沿电机转轴的轴向靠近第一磁性面,且霍尔传感器模组320与第一磁性面之间留有装配间隙;霍尔传感器模组320包括至少两个霍尔传感器;至少两个霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置;至少两个霍尔传感器被配置为在磁性件310随电机转动时,获取至少两路的磁极电信号;倍频电路330分别与至少两个霍尔传感器电性连接,倍频电路330被配置为接收至少两路的磁极电信号,并对至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号,从而能够实现提高电机转速检测精度,并且确保电机转速反馈的可靠性。本技术通过在磁性件310的第一磁性面上方间隔设置霍尔传感器模组320,并使霍尔传感器模组320的至少两个霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置,进而在磁性件310随电机转动时,霍尔传感器模组320可获取至少两路的磁极电信号,倍频电路330通过对接收到的至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号,从而能够在提高电机转速检测精度的前提下,保证磁性件310与霍尔传感器模组320的装配间隙与传统的设置单个霍尔传感器进行磁极电信号检测的方式相比基本不变,避免因装配间隙过小而导致磁性件与霍尔传感器模组发生碰撞或因装配间隙过大而导致电机转速检测信号部分丢失,最终实现在提高电机转速反馈精度的前提下,保证移动机器人的可制造性。
44.在一个实施例中,至少两个霍尔传感器包括至少一个第一霍尔传感器322和至少一个第二霍尔传感器324。至少一个第一霍尔传感器322与倍频电路330电性连接;至少一个第二霍尔传感器324与倍频电路330电性连接;至少一个第一霍尔传感器322与至少一个第二霍尔传感器324基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置。
45.其中,至少一个第一霍尔传感器322与至少一个第二霍尔传感器324基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置,例如,至少一个第一霍尔传感器322与至少一个第二霍尔传感器324分别沿电机转轴轴向靠近第一磁性面,且至少一个第一霍尔传感器322、至少一个第二霍尔传感器324均与第一磁性面之间留有相同尺寸的装配间隙,即至少一个第一霍尔传感器与至少一个第二霍尔传感器沿电机转轴轴向到第一磁性面的距离相等,至少一个第一霍尔传感器322与至少一个第二霍尔传感器324沿电机转动方向间隔一定角度值布置。
46.当电机的转轴转动时,带动磁性件310转动,进而各个第一霍尔传感器322能够感应到磁性件310的第一磁性面的磁极变化,从而能够输出对应感应到磁极变化的至少一路
第一磁极电信号;同时各个第二霍尔传感器324能够感应到磁性件310的第一磁性面的磁极变化,从而能够输出对应感应到磁极变化的至少一路第二磁极电信号,至少一路的第一磁极电信号和至少一路的第二磁极电信号输入至倍频电路330,通过倍频电路330将至少一路的第一磁极电信号和至少一路的第二磁极电信号合成为一路信号输出,即输出对应电机转速的优化后信号,进而起到倍频的作用,实现提高电机转速检测精度,同时与传统的设置单个霍尔传感器进行磁极电信号检测的方式相比,霍尔传感器模组320与磁性件310之间的装配间隙并未增大,从而避免因装配间隙过小而导致磁性件与霍尔传感器模组发生碰撞或因装配间隙过大而导致电机转速检测信号部分丢失。
47.在一个实施例中,磁性件310的第一磁性面划分为m个s极磁性面和m个n极磁性面,其中,m为正整数;每个s极磁性面与每个n极磁性面的形状相同,m个s极磁性面和m个n极磁性面沿电机转动方向交替设置。
48.例如,磁性件310的第一磁性面可以是圆形,对第一磁性面进行相同尺寸划分,进而得到2m个扇形面,对第一磁性面进行磁极划分,进而得到m个s极磁性扇形面和m个n极磁性扇形面,且m个s极磁性扇形面和m个n极磁性扇形面沿电机转动方向交替设置。
49.在一个示例中,霍尔传感器感应到s极磁性面的磁极时,输出高电平信号;霍尔传感器感应到n极磁性面的磁极时,输出低电平信号。通过在第一磁性面上方间隔设置霍尔传感器模组320,且霍尔传感器模组320包括的至少两个霍尔传感器基于预设间隔设置,进而当电机转轴转动时,至少两个霍尔传感器能够交替感应s极磁性面和n极磁性面,从而输出至少两路的高电平和低电平交替变化的磁极电信号。
50.在一个实施例中,至少一个第一霍尔传感器322沿电机转轴的轴向位于n极磁性面上方设置,至少一个第二霍尔传感器324沿电机转轴的轴向位于s极磁性面上方设置。
51.通过将至少一个第一霍尔传感器322沿电机转轴的轴向位于n极磁性面上方设置,将至少一个第二霍尔传感器324沿电机转轴的轴向位于s极磁性面上方设置,使得第一磁性面的同一磁极先后转动到与第一霍尔传感器322、第二霍尔传感器324正对时,均能够使第一霍尔传感器322、第二霍尔传感器324产生对应磁极电信号,从而第一磁性面转动一圈,第一磁性面上的每个磁极均被第一霍尔传感器322和第二霍尔传感器324检测到并输出磁极电信号。相比于传统的设置单个霍尔传感器进行磁极电信号检测的方式相比,磁性件310转动一圈,霍尔传感器模组320输出的磁极电信号是传统检测方式的2倍,从而电机转速检测精度得到提高。如图5所示,倍频电路输出的合成信号为a波,第一霍尔传感器322输出的磁极电信号为c波,第二霍尔传感器324输出的磁极电信号为b波,其中a波的周期是b波和c波周期的一半,也即a波频率是b波和c波频率的两倍。倍频电路330将第一霍尔传感器322、第二霍尔传感器324输出的磁极电信号合成为一路信号输出,即倍频电路330输出上述的优化后信号,进而可根据优化后信号的高低电平变化频率,计算得到相应的电机转速,实现在提高电机转速检测精度的同时基本不改变磁性件310与霍尔传感器模组320的装配间隙,避免因装配间隙过小而导致磁性件310与霍尔传感器模组320发生碰撞或因装配间隙过大而导致电机转速检测信号部分丢失。
52.在一个实施例中,m个s极磁性面为扇形面,m个n极磁性面为扇形面;每个s极磁性面的圆心角为360
°
/2m,每个n极磁性面的圆心角为360
°
/2m。
53.预设角度值为(360
°
/4m)*n;其中,2m为第一磁性面的磁极总数量,n为奇数,且n《
2m。
54.其中,磁性件310的第一磁性面可以是圆形,通过对第一磁性面进行等尺寸划分,进而得到m个扇形面的s极磁性面和m个扇形面的n极磁性面,每个s极磁性面的角度为360
°
/2m,每个n极磁性面的角度为360
°
/2m。
55.示例性的,至少一个第一霍尔传感器322与至少一个第二霍尔传感器324之间的设置位置间隔半个磁极(或其奇数倍)的角度,进而至少一个第一霍尔传感器322与至少一个第二霍尔传感器324之间的预设角度值为(360
°
/4m)*n;其中,2m为第一磁性面的磁极总数量,n为奇数(如1、3、5、7
……
),且n《2m。
56.当电机的转轴转动时,第一霍尔传感器322可感应输出高电平和低电平交替变化的第一磁极电信号,第二霍尔传感器324可感应输出低电平和高电平交替变化的第二磁极电信号,通过倍频电路330将第一磁极电信号和第二磁极电信号进行倍频输出优化后信号,进而可根据输出得到优化后信号的高低电平变化频率,得到相应的电机转速,从而能够实现使用m极磁极的磁性件310,达到了2*m极磁性件310的检测精度,同时霍尔传感器模组320与磁性件310的装配间隙可以是2*m极磁性件310的两倍,实现提高电机转速检测精度,同时增大磁性件310与霍尔传感器模组320的装配间隙,从而降低因装配间隙过大而带来的检测信号部分丢失的风险。
57.在一个实施例中,如图4所示,霍尔传感器模组还包括至少一个第一霍尔电路和至少一个第二霍尔电路;至少一个第一霍尔电路与至少一个第一霍尔传感器322一一对应连接,至少一个第二霍尔电路与至少一个第二霍尔传感器324一一对应连接。
58.其中,如图4中,第一霍尔电路包括第一电阻412、第二电阻414、第一电容416和第二电容418;第二霍尔电路包括第三电阻422、第四电阻424、第三电容426和第四电容428。
59.第一电阻412的第一端连接第一霍尔传感器322的电源端,第一电阻412的第二端连接第一霍尔传感器322的输出端;第二电阻414的第一端连接第一霍尔传感器322的电源端,第二电阻414的第二端连接直流供电电源;第一电容416的阳极连接第一霍尔传感器322的电源端,第一电容416的阴极连接地线;第二电容418的阳极连接第一霍尔传感器322的输出端,第二电容418的阴极连接地线。第三电阻422的第一端连接第二霍尔传感器324的电源端,第三电阻422的第二端连接第二霍尔传感器324的输出端;第四电阻424的第一端连接第二霍尔传感器324的电源端,第四电阻424的第二端连接直流供电电源;第三电容426的阳极连接第二霍尔传感器324的电源端,第三电容426的阴极连接地线;第四电容428的阳极连接第二霍尔传感器324的输出端,第四电容428的阴极连接地线。
60.在一个示例中,如图4所示,倍频电路包括异或门器件332、第五电阻334和第五电容336。异或门器件332的第一输入端连接第一霍尔传感器322的输出端,异或门器件332的第二输入端连接第二霍尔传感器324的输出端,异或门器件332的输出端连接第五电阻334;异或门器件332的电源端连接直流供电电源;第五电容336的阳极连接直流供电电源,第五电容336的阴极连接地线。
61.通过设置第一霍尔电路和第二霍尔电路和包含异或门器件332的倍频电路,当电机转轴转动时,带动磁性件转动,进而第一霍尔传感器322和第二霍尔传感器324可分别感应输出低电平和高电平交替变化的第一磁极电信号和第二磁极电信号,第一磁极电信号和第二磁极电信号输入至倍频电路的异或门器件332,通过异或门器件332的运算处理,输出
得到两倍频的优化后信号,进而可根据输出得到优化后信号的高低电平变化频率,从而计算得到相应的电机转速。通过测试,如图5所示,第一霍尔传感器输出的磁极电信号为c波,第二霍尔传感器输出的磁极电信号为b波,c波和b波输入到倍频电路后,能够由倍频电路很好地输出为优化后信号a波。可以看到,a波频率是b波和c波频率的两倍,也即实现了倍频输出,进而能够得到更精确的电机转速。
62.在一个实施例中,还提供了一种移动机器人,包括移动机器人主体及如上述任意一项的电机转速反馈装置;电机转速反馈装置设置在移动机器人主体内。
63.其中,移动机器人可以是具有扫地功能的清洁机器人。对于电机转速反馈装置的具体说明请参照上述实施例中对电机转速反馈装置的描述,在此不再赘述。
64.上述实施例中,通过磁性件套设在电机的转轴上,磁性件包括基于预设规则划分有多个磁极的第一磁性面;霍尔传感器模组沿电机转轴的轴向靠近第一磁性面,且霍尔传感器模组与第一磁性面之间留有装配间隙;霍尔传感器模组包括至少两个霍尔传感器;至少两个霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置;至少两个霍尔传感器被配置为在磁性件随电机转动时,获取至少两路的磁极电信号;倍频电路分别与至少两个霍尔传感器电性连接,倍频电路被配置为接收至少两路的磁极电信号,并对至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号,从而能够实现提高电机转速检测精度,并且确保电机转速反馈的可靠性。本技术通过在磁性件的第一磁性面上方间隔设置霍尔传感器模组,通过将霍尔传感器模组包括至少两个霍尔传感器基于预设角度值沿电机转动方向间隔设置,进而在磁性件随电机转动时,霍尔传感器模组可获取至少两路的磁极电信号,倍频电路通过对接收到的至少两路的磁极电信号进行倍频处理,得到对应电机转速的优化后信号,从而能够在提高电机转速检测精度的前提下,保证磁性件与霍尔传感器模组的装配间隙与传统的设置单个霍尔传感器进行磁极电信号检测的方式相比基本不变,避免因装配间隙过小而导致磁性件与霍尔传感器模组发生碰撞或因装配间隙过大而导致电机转速检测信号部分丢失,最终实现在提高电机转速反馈精度的前提下,保证移动机器人的可制造性。
65.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
66.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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