一种无人机舵机齿轮组以及检测方法与流程

1.本技术涉及舵机技术领域，尤其是涉及一种无人机舵机齿轮组以及检测方法。


背景技术：

2.随着无人机行业在民用领域的迅速发展，舵机作为一种控制动作、改变方向的重要构件，大量的应用于无人机领域中。在对舵机的操作控制中，通常在舵机中的齿轮组输出轴进行监测以确认舵机的运行角度，即电机运行后，驱动齿轮组转动，通过几个齿轮组传动之后带动齿轮组输出轴转动，齿轮组输出轴上的传感器对转动角度进行监测，然后将转动的角度上传至上位机。
3.然而，舵机在长期使用后，由于齿轮组之间的位置差生偏离，导致齿轮组的磨损加大，齿轮组之间容易发生扫齿。目前，无人机起飞后，若舵机齿轮组故障将会直接影响无人机的正常工作，因此需要对舵机齿轮组的状态进行检测。


技术实现要素：

4.为了便于对舵机齿轮组工作状态进行检测，本技术提供一种无人机舵机齿轮组以及检测方法。
5.第一方面，本技术提供的一种无人机舵机齿轮组的检测方法采用如下的技术方案：一种无人机舵机齿轮组的检测方法，包括以下步骤：控制与舵机齿轮组连接的电机按照预设的规则进行旋转，并获取电机输出轴的设定转动值；获取电机输出轴按照设定转动值转动后各舵机齿轮组的转动角度数据；基于各舵机齿轮组之间预设的啮合传动比，获取机输出轴按照设定转动值转动后各舵机齿轮组的转动角度标准数据；将所述转动角度数据与转动角度标准数据进行比对，若所述转动角度数据与转动角度标准数据相符，舵机齿轮组工作正常；若所述转动角度数据与转动角度标准数据不相符，舵机齿轮组工作异常。
6.通过采用上述技术方案，在检测时先获取电机输出轴的设定转动值，再获取各舵机齿轮组的转动角度数据并与转动角度标准数据进行比对，若转动角度数据与转动角度标准数据相符，代表舵机齿轮组工作正常；若转动角度数据与转动角度标准数据不相符，则代表舵机齿轮组工作异常，从而便于对舵机齿轮组的工作状态进行检测。
7.优选的，在判定舵机齿轮组工作异常之后还包括：实时获取各舵机齿轮组状态数据，所述状态数据包括齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据；将所述状态数据与预设的齿轮组标准数据进行匹配，并输出匹配数据，基于所述匹配数据再次判断各舵机齿轮组的工作状态是否正常。
8.通过采用上述技术方案，在判定舵机齿轮组工作异常之后获取齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据，进一步对各舵机齿轮组的工作状态进行检测，从而提高对各舵机齿轮组的工作状态检测的精确性。
9.优选的，所述实时获取齿轮组轮齿齿廓平滑度数据具体包括：在设定时间内对齿轮组轮齿齿廓的图像数据进行采集，基于相关算法得出齿轮组轮齿齿廓平滑度数据；获取并存储齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据；判断所述齿轮组轮齿齿廓平滑度数据与齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据之间是否存在误差，若出现误差，实时输出报警信号。
10.通过采用上述技术方案，由于齿轮组长期使用后齿轮组摩擦后，齿轮组轮齿齿廓平滑度将会与齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据之间存在误差，通过比对齿轮组轮齿齿廓平滑度与齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据，便于实时了解舵机齿轮组的实时状态，当存在误差时，提前输出报警信号，可在无人机在运行初期进行返航维修。
11.优选的，所述实时获取齿轮组齿轮组位置数据具体包括：获取各齿轮组在初始状态下的第一位置数据；获取各齿轮组在啮合传动状态下的第二位置数据；判断第一位置数据和第二位置之间是否存在误差，若出现误差，实时输出报警信号。
12.通过采用上述技术方案，正常状态下，各舵机齿轮组的位置关系保持一定值，当各齿轮组在啮合传动状态下的位置关系发生偏差后，第一位置数据和第二位置之间将会存在误差，则代表各齿轮组在啮合时位置产生变化，并发出报警信号，提示工作人员及时调整各齿轮组的位置，从而减少齿轮组的进一步损坏。
13.优选的，所述实时获取齿轮组齿轮组齿轮组噪声数据具体包括：获取并存储齿轮组正常啮合传动中的标准噪声数据；实时获取齿轮组在检测过程中啮合传动的齿轮组噪声数据；判断标准噪声数据与齿轮组噪声数据是否存在误差，若出现误差，实时输出报警信号。
14.通过采用上述技术方案，正常情况下，各个齿轮组在啮合传动中产生的标准噪声是平稳且规则的，若各个齿轮组在啮合传动中产生异响，标准噪声数据与齿轮组噪声数据将会存在误差，便于对齿轮组的工作状态进行检测。
15.第二方面，本技术提供的一种无人机舵机齿轮组采用如下的技术方案：一种无人机舵机齿轮组，齿轮组设置在舵机本体内，所述齿轮组包括主动齿轮、中间齿轮以及从动齿轮，所述主动齿轮同轴设置在舵机电机的输出轴上，所述从动齿轮同轴设置在舵机轴上，所述中间齿轮啮合在所述主动齿轮与从动齿轮之间；所述舵机本体上设置有检测组件，所述检测组件用于检测所述主动齿轮、中间齿轮以及从动齿轮的齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据。
16.通过采用上述技术方案，主动齿轮、中间齿轮以及从动齿轮的设置，提高了齿轮组啮合的稳定性，且通过检测组件检测主动齿轮、中间齿轮以及从动齿轮的齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据，便于对齿轮组的工作状态进行检测。
17.优选的，所述主动齿轮远离舵机电机的一端设置有主动轮齿，所述主动轮齿的齿数为14齿，所述中间齿轮上设置有第一中间轮齿和第二中间轮齿，所述第一中间轮齿的齿数为11齿，所述第二中间轮齿的齿数为31齿，所述从动齿轮上设置有从动轮齿，所述从动轮齿的齿数为43齿；所述主动轮齿与所述第二中间轮齿啮合，所述从动轮齿与所述第一中间轮齿啮合。
18.通过采用上述技术方案，将主动轮齿的齿数设置为14齿、第一中间轮齿的齿数设置为11齿、第二中间轮齿的齿数设置为31齿、从动轮齿的齿数设置为43齿，有助于获得更大的减速比。
19.优选的，所述检测组件包括激光位移传感器、位置传感器以及声音传感器，所述激光位移传感器获取并输出齿轮组轮齿齿廓平滑度数据，所述位置传感器获取并输出齿轮组位置数据，所述声音传感器获取并输出齿轮组噪声数据。
20.通过采用上述技术方案，采用激光位移传感器、位置传感器以及声音传感器，提高了对舵机齿轮组工作状态检测的准确性。
21.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：检测时先获取电机输出轴的设定转动值，再获取各舵机齿轮组的转动角度数据并与转动角度标准数据进行比对，若转动角度数据与转动角度标准数据相符，代表舵机齿轮组工作正常；若转动角度数据与转动角度标准数据不相符，则代表舵机齿轮组工作异常，从而便于对舵机齿轮组的工作状态进行检测；在判定舵机齿轮组工作异常之后获取齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据，进一步对各舵机齿轮组的工作状态进行检测，从而提高对各舵机齿轮组的工作状态检测的精确性；将主动轮齿的齿数设置为14齿、第一中间轮齿的齿数设置为11齿、第二中间轮齿的齿数设置为31齿、从动轮齿的齿数设置为43齿，有助于获得更大的减速比。
附图说明
22.图1为本技术实施例主要体现一种无人机舵机齿轮组检测方法的流程示意图；图2为本实施例主要体现一种无人机舵机齿轮组结构的示意图。
23.附图标记：1、主动齿轮；11、主动轮齿；2、中间齿轮；21、第一中间轮齿；22、第二中间轮齿；3、从动齿轮；31、从动轮齿。
具体实施方式
24.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
25.本技术实施例公开一种无人机舵机齿轮组检测方法。
26.参照图1，一种无人机舵机齿轮组检测方法包括以下步骤：s1.控制与舵机齿轮组连接的电机按照预设的规则进行旋转，并获取电机输出轴的设定转动值。
27.其中，控制电机按照第一方向转动一定角度后，再按照第二方向转动，第一方向与第二方向相反，便于在不同方向上对电机输出轴进行旋转。
28.s2. 获取电机输出轴按照设定转动值转动后各舵机齿轮组的转动角度数据。
29.s3.基于各舵机齿轮组之间预设的啮合传动比，获取机输出轴按照设定转动值转动后各舵机齿轮组的转动角度标准数据。
30.由于舵机在生产后，齿轮组的啮合传动比数据是已知的，因此已知电机输出轴的设定转动值，通过计算可得出各舵机齿轮组实际的转动角度标准数据。
31.s4.将转动角度数据与预设的标准数据进行比对，若转动角度数据与标准数据相符，舵机齿轮组工作正常；若转动角度数据与标准数据不相符，舵机齿轮组工作异常。
32.在检测时先获取电机输出轴的设定转动值，再获取各舵机齿轮组的转动角度数据并与转动角度标准数据进行比对，若转动角度数据与转动角度标准数据相符，代表舵机齿轮组工作正常；若转动角度数据与转动角度标准数据不相符，则代表舵机齿轮组工作异常，从而便于对舵机齿轮组的工作状态进行检测。
33.在判定舵机齿轮组工作异常之后还包括：实时获取各舵机齿轮组状态数据，状态数据包括齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据：具体的，实时获取齿轮组轮齿齿廓平滑度数据具体包括：在设定时间内对齿轮组轮齿齿廓的图像数据进行采集，基于相关算法得出齿轮组轮齿齿廓平滑度数据，其中相关算法可以通过传感器和计算机程序实现；获取并存储齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据，判断齿轮组轮齿齿廓平滑度数据与齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据之间是否存在误差，若出现误差，实时输出报警信号。由于齿轮组长期使用后齿轮组摩擦后，齿轮组轮齿齿廓平滑度将会与齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据之间存在误差，通过比对齿轮组轮齿齿廓平滑度与齿轮组轮齿齿廓标准平滑度数据，便于实时了解舵机齿轮组的实时状态，当存在误差时，提前输出报警信号，可在无人机在运行初期进行返航维修。
34.实时获取齿轮组齿轮组位置数据具体包括：获取各齿轮组在初始状态下的第一位置数据；获取各齿轮组在啮合传动状态下的第二位置数据；判断第一位置数据和第二位置之间是否存在误差，若出现误差，实时输出报警信号。正常状态下，各舵机齿轮组的位置关系保持一定值，当各齿轮组在啮合传动状态下的位置关系发生偏差后，第一位置数据和第二位置之间将会存在误差，则代表各齿轮组在啮合时位置产生变化，并发出报警信号，提示工作人员及时调整各齿轮组的位置，从而减少齿轮组的进一步损坏。
35.实时获取齿轮组齿轮组齿轮组噪声数据具体包括：获取并存储齿轮组正常啮合传动中的标准噪声数据；实时获取齿轮组在检测过程中啮合传动的齿轮组噪声数据；判断标准噪声数据与齿轮组噪声数据是否存在误差，若出现误差，实时输出报警信号。正常情况下，各个齿轮组在啮合传动中产生的标准噪声是平稳且规则的，若各个齿轮组在啮合传动中产生异响，标准噪声数据与齿轮组噪声数据将会存在误差，便于对齿轮组的工作状态进行检测。
36.将状态数据与预设的齿轮组标准数据进行匹配，并输出匹配数据，基于匹配数据再次判断各舵机齿轮组的工作状态是否正常。
37.在判定舵机齿轮组工作异常之后获取齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据，进一步对各舵机齿轮组的工作状态进行检测，从而提高对各舵机
齿轮组的工作状态检测的精确性。
38.本技术实施例还公开了一种无人机舵机齿轮组。
39.参照图2，一种无人机舵机齿轮组，包括齿轮组，齿轮组设置在舵机本体内，齿轮组包括主动齿轮1、中间齿轮2以及从动齿轮3，主动齿轮1同轴设置在舵机电机的输出轴上，从动齿轮3同轴设置在舵机轴上，中间齿轮2啮合在主动齿轮1与从动齿轮3之间。主动齿轮1、中间齿轮2以及从动齿轮3的设置，提高了齿轮组啮合的稳定性，主动齿轮1远离舵机电机的一端设置有主动轮齿11，主动轮齿11的齿数为14齿，中间齿轮2上设置有第一中间轮齿21和第二中间轮齿22，第一中间轮齿21的齿数为11齿，第二中间轮齿22的齿数为31齿，从动齿轮3上设置有从动轮齿31，从动轮齿31的齿数为43齿。主动轮齿11与第二中间轮齿22啮合，从动轮齿31与第一中间轮齿21啮合，有助于获得更大的减速比。
40.舵机本体上设置有检测组件，检测组件用于检测主动齿轮1、中间齿轮2以及从动齿轮3的齿轮组轮齿齿廓平滑度数据、齿轮组位置数据以及齿轮组噪声数据。在本技术实施例中，检测组件包括激光位移传感器、位置传感器以及声音传感器，激光位移传感器获取并输出齿轮组轮齿齿廓平滑度数据，位置传感器获取并输出齿轮组位置数据，声音传感器获取并输出齿轮组噪声数据。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。