驱动机构、控制方法、控制器、装置及马桶盖与流程

本发明涉及马桶盖，尤其涉及一种驱动机构、控制方法、控制器、装置及马桶盖。

背景技术：

1、在一些通过铰链安装的可转动的机构，如门与门框、马桶盖板与固定座中，通常会在铰接处添加电动的驱动机构，在一定角度范围内，实现对可转动机构的开闭转动动作的驱动和控制。

2、现有技术中，通常会使用电机作为驱动源，并使用多档减速机构对电机输出的转速和扭矩进行转换，获取所需的低速大扭矩的驱动效果，但多档减速机构运转噪音大，且由于减速比较大，本身所存在的阻尼力也较大，逆转力应力释放缓慢，当驱动机构正常工作时，若人为用力对驱动机构的转动形成干扰，就容易破坏某级齿轮，损坏驱动机构。在现有技术中，也会设置机械离合机构来实现对多档减速机构的保护，会增加成本，且因机械离合结构一致性不好管控，寿命也有限，通常为几百次的寿命，耐用性差，容易损坏。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种驱动机构、控制方法、控制器、装置及马桶盖，以解决驱动机构在人为干扰的情况下容易损坏的问题。

2、本发明实施例提供一种驱动机构，包括步进电机、位置感应机构和减速机构；

3、所述步进电机设置在第一工件上，所述步进电机的输出轴的第一端与所述减速机构相连，所述减速机构用于连接第二工件；

4、所述步进电机的输出轴的第二端与所述位置感应机构相连，所述位置感应机构用于连接控制器，向控制器输出位置信号。

5、优选地，所述位置感应机构包括磁铁和霍尔传感器；

6、所述磁铁装配在所述步进电机的输出轴的第二端，用于跟随所述步进电机的输出轴转动，产生感应磁场；

7、所述霍尔传感器与所述磁铁相对设置，用于连接控制器，根据所述感应磁场的交替变化，向所述控制器输出位置信号。

8、优选地，所述减速机构包括一级减速结构和二级减速结构；

9、所述一级减速结构与所述步进电机的输出轴相连；

10、所述二级减速结构的一端与所述一级减速结构传动连接，所述二级减速结构的另一端与所述第二工件相连。

11、优选地，所述一级减速结构包括一级主动齿轮和一级从动齿轮；

12、所述一级主动齿轮套设在所述步进电机的输出轴上，与步进电机的输出轴同步转动，所述一级从动齿轮与所述一级主动齿轮啮合；

13、所述二级减速结构包括二级主动齿轮、行星轮、行星架和输出主轴；

14、所述二级主动齿轮与一级从动齿轮同轴连接，与一级从动齿轮同步转动；

15、所述行星轮可转动安装在所述行星架上，所述行星轮与所述二级主动齿轮啮合；

16、所述输出主轴的第一端与所述行星架相连，所述输出主轴的第二端与所述第二工件相连。

17、优选地，所述驱动机构还包括安装壳体和设置在所述安装壳体两端的封装端盖；

18、所述步进电机、位置感应机构和减速机构装配在所述安装壳体内；

19、所述封装端盖与所述安装壳体之间设有密封结构。

20、本发明实施例还提供一种驱动机构的控制方法，包括：

21、获取位置感应机构采集的位置信号和步进电机的当前电流；

22、若所述位置信号或所述当前电流满足预设保护条件，则控制步进电机停止工作；

23、若所述位置信号和所述当前电流不满足预设保护条件，则基于自适应控制策略，控制步进电机基于目标电流工作。

24、优选地，所述预设保护条件为：

25、当前位置变化率不在第一预设变化率范围内，或者目标位置偏差小于预设偏差，或者，所述当前电流不在预设电流范围内；

26、所述当前位置变化率为基于当前时刻的位置信号和上一时刻的位置信号确定的变化率；

27、所述目标位置偏差为基于当前时刻的位置信号和目标位置信号确定的位置偏差。

28、优选地，所述目标位置信号包括实测起点位置信号和实测终点位置信号；

29、所述驱动机构的控制方法包括：

30、在步进电机首次上电后，控制所述步进电机沿第一方向转动，基于预设采样频率，获取第一采样位置信号；

31、将当前时刻的第一采样位置信号与上一时刻的第一采样位置信号进行差值比较，获取第一采样距离差值，若第一采样距离差值小于预设采样差值，则将当前时刻的第一采样位置信号作为实测起点位置信号；

32、控制步进电机沿第二方向转动，基于预设采样频率，获取第二采样位置信号；

33、将当前时刻的第二采样位置信号与上一时刻的第二采样位置信号进行差值比较，获取第二采样距离差值；若第二采样距离差值小于预设采样差值，则将当前时刻的第二采样位置信号作为实测终点位置信号。

34、优选地，在所述控制所述步进电机停止工作之后，所述驱动机构的控制方法还包括：

35、继续获取位置感应机构采集的位置信号；

36、若所述位置信号在预设阻尼位置范围内，则控制步进电机的当前工作电流为预设阻尼电流。

37、优选地，所述基于自适应控制策略，控制步进电机基于目标电流工作，包括：

38、若所述当前位置变化率大于第二预设变化率范围，则对所述第一电流进行减小处理，确定目标电流，控制步进电机基于目标电流工作；

39、若所述当前位置变化率小于第二预设变化率范围，则对所述第一电流进行增大处理，确定目标电流，控制步进电机基于目标电流工作。

40、本发明实施例还提供一种控制器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的电机控制方法。

41、本发明实施例还提供一种驱动装置，包括上述任一项所述的驱动机构和上述的控制器；

42、所述控制器，与所述步进电机和所述位置感应机构相连，用于根据所述位置信号，控制所述步进电机工作。

43、本发明实施例还提供一种马桶盖，包括固定座、马桶盖板、马桶盖圈和至少一个上述的驱动装置；

44、所述马桶盖板和所述马桶盖圈可转动安装在所述固定座上；

45、所述驱动装置固定安装在固定座上，所述驱动装置的一端与所述马桶盖板相连，用于获取所述马桶盖板在转动时的位置信号，控制所述马桶盖板的转动动作；

46、或者，所述驱动装置的一端与所述马桶盖圈相连，用于获取所述马桶盖圈在转动时的位置信号，控制所述马桶盖圈的转动动作。

47、本发明实施例提供的驱动机构、控制方法、控制器、装置及马桶盖中。驱动机构通过选用步进电机作为动力输出源，能够稳定可靠的输出较小的转速和较大的转矩，配合减速机构，能够兼顾低减速比和大扭矩输出效果，齿轮结构不容易被破坏，使用寿命更长。控制器通过采集位置信号和步进电机的工作电流，能够判断步进电机的工作状态，进而控制步进电机停止工作，以识别步进电机的异常状态，及时关停步进电机，对步进电机及驱动机构中的减速机构进行保护，控制器还可以根据位置信号和步进电机的当前电流，按照自适应控制策略控制步进电机工作，以使驱动装置能够保持匀速转动状态，避免因转动过程中所因扭矩变化，而带来的转动速度变化。