[實用新型]一種閉環控制的緊湊型玩具齒箱裝置

有效

• 申請號: 201822188532.9
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN209283021U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 吳根飚
• 申請（專利權）人: 吳根飚
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;H02K11/22;A63H17/26;A63H31/08
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所有限公司 44216
• 代理人: 曾忠群

本實用新型所述閉環控制的緊湊型玩具齒箱裝置，包括齒箱殼體和轉動驅動部分，所述轉動驅動部分包括微型驅動電機、齒輪傳動組，所述齒輪傳動組包括裝置于微型驅動電機上的電機軸齒輪、與電機軸齒輪嚙合傳動的減速齒輪組，其特點是：所述轉動驅動部分還包括有轉速檢測控制裝置，所述轉速檢測控制裝置包括轉速檢測部分和轉速驅動控制電路部分，所述轉速檢測部分包括與電機軸齒輪同步轉動的帶透光槽的編碼盤、紅外發射和接收裝置，所述紅外發射和接收裝置檢測到編碼盤的轉速后，輸送至轉速驅動控制電路部分，該驅動控制電路部分根據得到的轉速與理論要求的差異進行修正，實現轉速閉環控制，從而提高速度控制精度，提高遙控玩具的可玩性和產品性能，有很好實際應用價值。

技術領域

本實用新型涉及玩具技術領域，特別是涉及一種閉環控制的緊湊型玩具齒箱裝置。

背景技術

一般玩具用齒箱裝置是將微型電機高轉速低扭力的旋轉，轉化為速度低、扭力大的旋轉。基本采用開環控制，開環就是對輸出結果沒有檢測，不對輸出進行修正。閉環就是對輸出結果進行檢測，并且根據輸出結果與理論要求的差異進行修正。精度的話肯定是開環精度低了，因為他不考慮實際輸出結果，而閉環因為有反饋，所以精度會高。多數齒箱裝置為不可調速，最為普遍玩具模型遙控車用的減速齒箱，采用五能功能芯片控制前進后退，直接連續加驅動電機。少數采用PWM開環控制對電機進行調速，實現遙控車可以跑快和跑慢，PWM開環調速對于一般輪子速度要求不高，速度較快，負載擾動較小是可以用的，可以提高些可玩性。但一般玩具用齒箱使用鐵芯微型電機，如RF130，對PWM驅動時，輸出扭力對PWM線性非常差，堵轉扭矩也很小，負載擾動對速度影響很大，速度很難控制準確，甚至要么轉不動，但轉動后速度就很高。對于一些產品速度要求高些，負載擾動變化大的，驅動過程中負載有變化的場合，開環控制很難適用。特別是四輪全向車的驅動，其前后退時，前輪和后輪同向轉動，負載阻力較小，而側行時，前輪和后輪反向轉動，負載阻力較大，輪子轉速不穩定時，車子運動的直線性就很差；例如這種場合下開環PWM 調速就很難適應；使產品有缺陷，降低可玩具性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種能實現對玩具車輪進行閉環控制，提高速度控制精度的閉環控制的緊湊型玩具齒箱裝置。驅動不同使用模式轉速相差較大、相同使用模式負載擾動較大的玩具車，采用每個車輪獨立驅動，實現不使用狀態下，具有良好穩定性的速度和良好的抗負載擾動。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

本實用新型所述閉環控制的緊湊型玩具齒箱裝置，包括齒箱殼體和轉動驅動部分，所述轉動驅動部分包括微型驅動電機、齒輪傳動組，所述齒輪傳動組包括裝置于微型驅動電機上的電機軸齒輪、與電機軸齒輪嚙合傳動的減速齒輪組，其特點是：所述轉動驅動部分還包括有轉速檢測控制裝置，所述轉速檢測控制裝置包括轉速檢測部分和轉速驅動控制電路部分，所述轉速檢測部分包括與電機軸齒輪同步轉動的帶透光槽的編碼盤、紅外發射和接收裝置，所述編碼盤與電機軸齒輪同步轉動，所述紅外發射和接收裝置檢測到編碼盤的轉速(此處的轉速也可叫轉動周期信號)后，輸送至轉速驅動控制電路部分，該驅動控制電路部分根據得到的轉速與理論要求的差異進行修正，實現轉速閉環控制。

所述轉速驅動控制電路部分包括主控MCU、驅動PCB板、驅動芯片；由紅外發射和接收裝置得到編碼盤的轉動周期信號，輸入至主控 MCU后，通過計算，得到速度偏差后，通過計算輸出結果與理論要求的差異進行修正驅動的PWM信號，輸出于驅動芯片和微型驅動電機，增加或降低微型驅動電機轉速，使其精確地接近理論值；從而實現微型驅動電機轉動速度的閉環控制。