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1. CN209396031 - Movable platform and steering engine thereof

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可移动平台及其舵机


技术领域
本实用新型涉及传动技术领域,尤其涉及一种可移动平台及其舵机。
背景技术
舵机作为一种位置(角度)伺服的驱动器,可以适用于一些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。一般来说,舵机在工作时,首先接收由接收机发出的讯号,然后经由电路板上的IC驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测元件送回讯号,判断摆臂是否已经到达指定位置。
现有的舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。为了将舵机装配到诸如无人机上,一般在外壳相对的两个侧壁上通过一体成型的方式分别形成有垂直于侧壁的安装板。在该安装板上开设有螺栓孔,从而螺栓可以穿过该螺栓孔将外壳固定在诸如无人机的机身上。
然而,现有的这种在侧壁上形成有安装板的外壳增加了舵机的体积,给诸如无人机上其他部件的安装造成了困难。
实用新型内容
本实用新型提供一种可移动平台及无人机,以解决现有技术存在的上述或者其他潜在问题。
根据本实用新型的一些实施例,提供一种舵机,包括:上盖、下盖,以及设置在所述上盖和所述下盖之间的中壳;所述上盖的顶面开设有安装孔,所述安装孔内设置有用于将所述上盖和中壳固定的紧固件,所述紧固件还用于将所述舵机固定在可移动平台上;所述上盖与所述中壳形成有用于可拆卸连接的卡扣结构;所述下盖与所述中壳固定连接。
如上所述的舵机,其中,所述卡扣结构包括卡勾以及与所述卡勾配合的卡槽。
如上所述的舵机,其中,所述卡扣结构还包括靠近所述卡槽设置的引导部,所述引导部用于引导所述卡勾进入所述卡槽。
如上所述的舵机,其中,所述卡勾包括相对设置的第一斜面和第二斜面,所述引导部包括相对设置的第一引导面和第二引导面;所述第一引导面远离所述卡槽设置,所述第一引导面用于引导所述第二斜面;所述第二引导面靠近所述卡槽设置、并与所述卡槽连通,所述第二引导面用于引导所述第一斜面。
如上所述的舵机,其中,所述第一斜面和第二斜面之间圆角过渡;和/或所述第二引导面的长度大于所述第一引导面;和/或所述第一引导面与水平面的夹角和所述第二引导面与水平面的夹角相等。
如上所述的舵机,其中,所述卡勾设置与所述上盖的内表面,所述卡槽设置在所述中壳的外表面。
如上所述的舵机,其中,所述中壳包括层叠设置的第一台阶部和第二台阶部,所述第一台阶部的外边缘位于所述第二台阶部的外边缘的内部,所述卡槽设置在所述第一台阶部的外表面。
如上所述的舵机,其中,所述上盖的顶角位置均开设有所述安装孔。
如上所述的舵机,其中,所述上盖和所述下盖均采用塑料制成,所述中壳采用金属制成。
如上所述的舵机,其中,包括:机身、被驱动体以及如上所述的舵机,所述被驱动体安装在所述机身上,所述舵机用于驱动所述被驱动体。
根据本实用新型实施例的技术方案,舵机的上盖开设有安装孔,紧固件穿过安装孔将上盖和中壳临时装配在一起,同时,在上盖和中壳上形成有可拆卸的卡扣结构。当需要在可移动平台上装配舵机时,可以将紧固件取下,此时,由于上盖和中壳还通过卡扣结构卡接在一起,上盖和中壳也就不会发生相对移,被定位在上盖和中壳所形成的第一容置空腔内的传动部件的定位精度也就不会发生变化,从而保证了内部各个部件的定位精度。也即是说,上述舵机无需在侧壁上形成向外延伸的安装板,即可轻松的实现舵机与可移动平台的装配,而且在将预先安装的紧固件拆卸下来的时候,由于上盖和中壳上形成的卡扣结构,上盖和中壳也不会发生相对位移,从而不仅保证了设置在上盖和中壳之间的传动部件的定位精度,也避免了由于额外的安装板的设计造成的体积增大,同时舵机的装配简单、可靠。
本实用新型的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述,本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中,将以示例以及非限制性的方式对本实用新型的多个实施例进行说明,其中:
图1为本实用新型实施例提供的舵机的结构示意图;
图2为上盖的结构示意图;
图3为中壳的结构示意图;
图4为下盖的结构示意图;
图5为图1的正视图;
图6为图5中A-A向剖视图;
图7为图6中I位置的局部放大图;
图8为本实用新型实施例提供的一种可移动平台的部分结构示意图。
图中:
1-可移动平台的部分结构;10-舵机;110-上盖;111-顶板;112-上侧壁;113-卡勾;113a-第一斜面;113b-第二斜面;120-中壳;121-隔板;121a-凹陷部;122-中侧壁;122a-第一部分;122b-第二部分;123-卡槽;124-引导部;124a-第一引导面;124b-第二引导面;130-下盖;131-底板;132-下侧壁;140-紧固件;20-被驱动体。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
首先需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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限制。
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至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
一般而言,舵机一般主要由外壳、设置在外壳内的传动部件组成,通过控制舵机中传动部件的工作状态,可以调整与该舵机传动连接的被驱动体运动,从而改变可移动平台的工作状态。但是,可移动平台预留给舵机的安装空间一般都会比较小,为了方便将舵机牢固地安装到可移动平台上,现有技术中通常会采用在外壳的侧壁上往外延伸出一个安装板的方式来实现舵机和可移动平台的固定。具体来说,为了实现舵机与可移动平台的装配,会在向外延伸的安装板上开设第二紧固孔,该第二紧固孔用来与可移动平台的机身上所开设的第一紧固孔配合,紧固件(例如螺栓)穿过第一紧固孔和第二紧固孔就可以方便的将舵机固定在可移动平台上。然而,这种紧固方式无形中增大了舵机的体积,或者即使不改变舵机的体积,也需要变相的压缩外壳内部的空间,使得舵机所使用的传动部件的尺寸或者规格受到影响。
有鉴于此,本实施例提供一种舵机,这种舵机不需要在外壳的侧壁上设置往外延伸的安装板,也就不会增加舵机的体积或者是压缩外壳的内部空间。
图1为本实施例提供的舵机的结构示意图;图2为上盖的结构示意图;图3为中盖的结构示意图;图4为下盖的结构示意图;图5为图1的正视图。
如图1至图5所示,本实施例的舵机10,大体上为矩形的块状,当然,在某些示例中,其也可以设置成其他合适的几何形状。该舵机10包括:相对设置的上盖110和下盖130、以及设置在上盖110和下盖130之间的中壳120,并且该中壳120还分别与上盖110和下盖130固定在一起。
请参见图1和图2,为了避免现有技术的上述缺点,在上盖110的顶面开设有安装孔,该安装孔内设置有用于将上盖110和中壳120固定的紧固件140,而且,当该舵机10需要组装到可移动平台1上的时候,该紧固件140还用来作为固定舵机10和可移动平台1的紧固件140。由上所述可知,安装在上盖110所开设的安装孔内的紧固件140具有预固定上盖110和中壳120的作用,同时还可以利用该紧固件140固定舵机10和可移动平台1,这样可以节省材料,从而降低舵机10的制造成本,同时也可以降低舵机10与可移动平台1的装配成本。
由于本实施例的上盖110和中壳120是通过紧固件140临时装配在一起,当需要在可移动平台1上装配舵机10时,需要将该紧固件140拆卸下来,这样就使得上盖110和中壳120的固定连接被打破,上盖110和中壳120就会发生相对位移,同时设置在上盖110和中壳120内的部件(例如齿轮或者摇杆等)也会产生位移,这样就会使得设置在上盖110和中壳120之间的传动部件发生错位或者定位精度降低,这样就会严重影响舵机10这种精密仪器的工作。有鉴于此,如图2和图3所示,本实施例还在上盖110和中壳120上形成有可拆卸的卡扣结构,这样,当紧固件140被取下时,上盖110和中壳120通过卡扣结构依然连接在一起,从而降低了二者发生位移的可能性,被定位在上盖110和中壳120所形成的第一容置空腔内的各个部件的定位精度也就不会发生变化,进而保证了舵机10的正常工作。
具体的,如图1和图2所示,上盖110包括:顶板111以及沿着顶板111的边缘往中壳120的方向延伸的上侧壁112。在顶板111上开设有多个通孔或者螺纹孔,螺栓作为紧固件140从通孔或者螺纹孔内穿过并往中壳120的方向延伸。多个安装孔可以均匀或者不均匀的设置在顶板111上,例如,图1中示出的呈矩形形状的顶板111分别在矩形的四个顶点的位置均设置有安装孔。
在本实施例中,上盖110可以由任意合适的材料制作而成,例如,可以通过金属冲压而成,或者也可以通过塑料经过模塑制成。而且,在本实施例中,上盖110的形状可以根据实际需要设置成包括矩形在内的任意合适的几何形状。
如图1和图3所示,中壳120包括:隔板121以及沿着隔板121的边缘往下盖130的方向延伸的中侧壁122。在隔板121的合适位置形成有往下盖130方向的凹陷部121a,该凹陷部121a用于容纳传动部件,例如齿轮、轴等。在隔板121上设置有与上盖110的安装孔对应的配合孔,紧固件140穿过上盖110的安装孔之后固定于中壳120的配合孔内,从而实现上盖110和中壳120的预固定。
中壳120的形状一般与上盖110的形状相匹配,例如,当上盖110是如图2所示的矩形时,则中壳120也一般会设置成矩形,如图3所示。大体上来讲,中壳120也可以使用金属或者塑料材质制备而成。为了配合紧固件140,中壳120的隔板121上开设有配合孔,一般来讲,配合孔的数量会与上盖110的安装孔的数量相同。当然,如果有多个安装孔以及与安装孔一一对应的配合孔,则每个安装孔内均可以设置一个紧固件140(例如螺栓),或者也可以在一部分的安装孔内设置相应数量的紧固件140。
在本实施例中,用来可拆卸连接上盖110和中壳120的卡扣结构可以是现有技术中使用的任何结构形式的卡扣结构。例如,在一些示例中,卡扣结构可以包括卡勾113以及与其配合的卡槽123,当上盖110盖合在中壳120上时,卡勾113就会伸入到卡槽123内并卡持在卡槽123内,从而实现对上盖110和中壳120的卡接。在另外一些示例中,卡扣结构也可以是相互配合的弹性卡扣和卡孔,当然,在其他一些示例中,卡扣结构也可以是突起以及与突起配合的凹坑。为了描述方便,下文以包括有卡勾113和卡槽123的卡扣结构为例对本实施例的技术方案进行讲解,以便本领域技术人员能够更好的理解方案。
如图2和图3所示,为了提高密闭性或者为了降低组装时的难度,中壳120靠近上盖110的一部分向内凹陷,也即,中侧壁122包括:往内凹陷的第一部分122a、以及设置在该第一部分122a下方并与该第一部分122a固定的第二部分122b。继续参照图3,从整体上来看,中壳120包括了从上到下叠置的第一台阶部和第二台阶部,且第一台阶部的外边缘位于第二台阶部的外边缘的内部,当将上盖110盖合到中壳120上时,该第一台阶部可以伸入到上盖110的下开口内。
中壳120的隔板121可以如图3所示的设置在中侧壁122的第一部分122a的顶面上,或者该隔板121也可以设置在中侧壁122的任意一个横截面上,例如,在某些时候可以将隔板121与连接部设置在一个平面上。当然,在一些可选的实施方式中,隔板121的厚度可以与侧壁向内凹陷的第一部分122a沿竖直方向延伸的长度相同。
在制作时,可以通过模塑、冲压形成一体结构的中壳120,或者,也可以分别制作隔板121和中侧壁122,然后再将二者组装在一起。为了在中壳120的侧壁上形成向内凹陷的第一部分122a,以使中壳120具有第一台阶部和第二台阶部,可以制作合适的模具,从而通过模塑或者模压的方式直接形成中壳120;或者,也可以对中侧壁122进行切割或者铣削从而在外观上形成向内凹陷的第一部分122a。
其中,中盖120可以通过塑料经过模塑的方式制备而成,或者,也可以由金属经过模压、冲压的方式制备而成。
请继续参考图2和图3,上述卡扣结构包括设置予上侧壁112的内表面的卡勾113,以及设置在第一台阶部的外表面的卡槽123,该卡槽123与卡勾113相配合以便当上盖110盖合到中壳120上时实现上盖110和中壳120的卡接,从而当需要将舵机10安装到可移动平台1上时,即使将紧固上盖110和中壳120的紧固件140被取下,上盖110和中壳120也不会发生相对移动,继而保证上盖110和中壳120之间安装的部件的位置不发生改变,进而保证上盖110和中壳120内的部件的定位精度不变。当然,即使将上述卡勾113和卡槽123的位置进行互换,二者同样可以起到卡接的作用。具体而言,就是将卡槽123设置在第一台阶部的外表面,相应的,将卡勾113设置在上侧壁112的内表面。
需要说明的是,在本实施例中,一方面,卡勾113并不限于如图2所示的设置在上侧壁112的内表面,其可以设置在任意合适的位置。例如,在某些示例中,该卡勾113可以被设置在顶板111的内表面上,相应的,与卡勾113配合的卡槽123被设置在隔板121的顶面上。当然,如果卡勾113被设置在顶板111的内表面,则其长度应该被配置成适宜于与设置在隔板121的顶面的卡槽123相卡接的长度。
另一方面,根据所需要的卡接强度的不同,卡扣结构的数量也可以根据实际需要进行设置。以图2和图3为例,上盖110沿着长度方向设置有两组卡勾113(图2中仅示意出了其中一组卡勾113),每组卡勾113包括有对称的两个卡勾113;相应的,中壳120沿着长度方向设置有两组卡槽123(图3中也仅示意出了其中一组卡槽123),每组卡槽123也包括对称设置的两个卡槽123。在另外一些示例中,还可以设置更多的卡勾113和卡槽123。
此外,虽然上述示例是以中壳120形成有叠置的第一台阶部和第二台阶部为基础进行说明的,但是,即使中壳120不形成上述第一台阶部和第二台阶部,同样也可以在上盖110和中壳120上形成相互配合的卡勾113和卡槽123。例如,在一些可选的方式中,可以在顶板111的内表面以及隔板121的顶面分别设置卡勾113和卡槽123;在另一些可选的方式中,可以将中壳120做得比上盖110小,这样,就可以将卡勾113和卡槽123分别设置在上侧壁112的内表面和下侧壁132的外表面上。
图6为图5中A-A向剖视图;图7为图6中I位置的局部放大图。如图6和7所示,在本实施例中,卡扣结构还可以进一步包括靠近卡槽123设置的引导部124,该引导部124用于引导卡勾113进入到卡槽123内。具体的,在本实施例中,引导部124可以是具有合适倾斜度的引导面。当上盖110盖合到中壳120上时,位于上侧壁112的内表面上的卡勾113与该引导面接触,在该引导面的引导下运动,当卡勾113的最内侧点通过引导面的最外侧点时,卡勾113滑落到卡槽123内,实现将上盖110和中壳120卡接在一起的目的。由此可见,通过设置引导部124,可以降低上盖110与中壳120卡扣时的难度。
继续参考图7,在某些示例中,卡勾113包括有相对设置的第一斜面113a和第二斜面113b,相应的,引导部124则包括有相对设置的第一引导面124a和第二引导面124b。其中,第一引导面124a远离卡槽123设置,该第一引导面124a用于引导第二斜面113b;第二引导面124b则靠近卡槽123设置、并与卡槽123连通,其用于引导第一斜面113a。具体而言,在图7中,第一斜面113a位于第二斜面113b的上方,第一引导面124a也位于第二引导面124b的上方。
装配时,把上盖110向中壳120方向按压,卡勾113的第二斜面113b与第一引导面124a接触,在第一引导面124a的引导下,卡勾113向右下方运动。当第一斜面113a和第二斜面113b的连接点滑离第一引导面124a和第二引导面124b的连接点时,卡勾113进入到滑槽内,实现卡勾113和卡槽123的卡接。
拆卸时,把上盖110往远离中壳120的方向拉拔,卡勾113的第一斜面113a与第二引导面124b接触,在该第二引导面124b的引导下,卡勾113向右上方运动。当第一斜面113a和第二斜面113b的连接点滑离第一引导面124a和第二引导面124b的连接点时,卡勾113脱离滑槽,上盖110和中壳120脱离卡接,此时,可以将上盖110从中壳120上拿开。
基于上述可知,通过设置第一斜面113a、第二斜面113b,以及与该第一斜面113a和第二斜面113b配合的第一引导面124a和第二引导面124b,可以实现在拆装时均能够提供相应的引导,在拆装时相对比较省力,从而降低拆装的难度。
可选地,如图7所示,第一斜面113a和第二斜面113b之间圆角过渡,以提高拆装时的平滑性。
又可选地,第二引导面124b的长度大于第一引导面124a的长度,从而当从中壳120上拆卸上盖110时需要提供足够长时间的拉拔力,这样可以避免上盖110被错误的从中壳120上拆卸下来。
又可选地,第一引导面124a与水平面的夹角和第二引导面124b与水平面的夹角相等。当然,这两个夹角也可以不等,以使得上盖110与中盖120之间安装或拆卸时需要的不同力度,满足不同的安装或拆卸的需求。
请参考图1和图4,在本实施例中,下盖130的形状与中壳120的形状匹配,或者,下盖130和中壳120均为矩形。下盖130和中壳120可以是可拆卸连接,例如螺栓连接,也可以是不可拆卸连接,例如粘接或者焊接。
如图1和图4所示,下盖130包括:底板131以及下沿着底板131的外边缘向上延伸的下侧壁132,在底板131上开设有供传动部件伸出的通孔。在上盖110与中壳120之间围合成第二容置空间,其可以用来安装电路板或者其他结构。
下盖130可以通过塑料经过模塑的方式制备而成,或者,也可以由金属经过模压、冲压的方式制备而成。可选地,在某些示例中,上盖110和下盖130均使用塑料制成,而中壳120使用金属制成,以便在降低舵机10重量的同时,保证舵机10具有足够的强度,尤其是用于承载传动部件的中壳120使用金属制造,其强度更高,有利于延长舵机10的使用寿命。
图8示意了一种可移动平台的部分结构1(如机械臂),该可移动平台包括:机身、被驱动体20以及上述舵机10,被驱动体20安装在机身上,舵机10用来驱动被驱动体20。
具体而言,可移动平台可以是无人机或者机器人,当然也可以是其他合适的能够自主或者半自主移动的装置。以图8为例,当可移动平台为机器人时,则舵机10可以安装在机器人关节附近,从而驱动关节旋转。例如,舵机10安装在机器人的前臂和后臂的连接处,则通过舵机10可以驱动机器人将前臂抬起、放下、伸出或者缩回等。也即是说,此时舵机10驱动的被驱动体20是机器人的手臂或者手臂中的前臂。又如,舵机10安装在机器人的云台上,通过舵机10来调整云台的姿态,从而实现增强图像传感设备稳定性的作用。也即是说,此时舵机10驱动的被驱动体20是云台的轴。
当然,当可移动平台为无人机时,则该舵机可以用来驱动诸如尾翼转动,从而调整无人机的飞行姿态。也即是说,此时舵机驱动的被驱动体是尾翼。
在上文的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
最后,以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施方式对本实用新型已经进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式技术方案的范围。