本發(fā)明涉及電機傳動領域，特別涉及舵機。

背景技術：

舵機最早出現于航模運動中，它是遙控模型用于控制動作的動力源。為了適用于各種模型，舵機發(fā)展出各種類型和大小的型號。舵機可以看成是一個封裝了電機、控制及反饋系統(tǒng)的動力機械組。它使用簡單、動力強勁，能按照信號的要求精確地控制電機軸的位移角度，通常也被人們用于制作小型機器人、玩具并用于設備動作的動力源等。

傳統(tǒng)舵機大部分都是長方體形狀的，舵機的輸出軸都在長方體的長邊的一端。因此，傳統(tǒng)舵機圍繞輸出軸旋轉的轉動半徑過大，產品設計、裝配時需要留出足夠的空間讓舵機旋轉；并且舵機的受力點也在舵機的一端邊緣，舵機外殼受力不均，容易變形，也會導致齒輪中心距變化，傳動不良，影響輸出效率。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種舵機，其能解決現有舵機圍繞輸出軸旋轉的轉動半徑過大，產品設計、裝配時需要留出足夠的空間讓舵機旋轉；并且舵機的受力點也在舵機的一端邊緣，舵機外殼受力不均，容易變形，也會導致齒輪中心距變化，傳動不良，影響輸出效率的問題。

本發(fā)明采用以下技術方案實現：

一種舵機，包括電機、電機輸出齒輪、齒輪組、舵機輸出軸和殼體，所述電機的輸出軸與所述電機輸出齒輪同軸連接，所述電機輸出齒輪通過所述齒輪組與所述舵機輸出軸傳動連接；所述殼體包括輸出面，所述輸出面包括輸出軸軸孔，所述舵機輸出軸穿設于所述輸出軸軸孔，所述舵機輸出軸包括齒輪端和輸出端，所述輸出端位于所述殼體外部；所述輸出面的中心位于所述輸出軸軸孔內。

優(yōu)選的，所述齒輪組包括依次傳動連接的多個傳動齒輪，所述多個傳動齒輪的齒輪軸位于一條曲線上。

優(yōu)選的，所述殼體包括齒輪容納部，所述電機輸出齒輪、齒輪組和舵機輸出軸的齒輪端位于所述齒輪容納部內。

優(yōu)選的，所述殼體包括支撐部和第一殼體，所述齒輪容納部由所述支撐部和第一殼體圍成；所述電機位于所述支撐部上，所述齒輪組和舵機輸出軸的齒輪端連接于所述支撐部靠近所述第一殼體的一側。

優(yōu)選的，所述傳動齒輪的齒輪軸的一端連接于所述支撐部上，另一端連接在所述第一殼體上；所述傳動齒輪穿設于所述齒輪軸。

優(yōu)選的，所述傳動齒輪與所述齒輪軸之間設有無油潤滑軸承。

優(yōu)選的，所述舵機輸出軸與所述支撐部之間設有軸承。

優(yōu)選的，所述殼體為圓柱體或棱柱，所述殼體的輸出面為所述圓柱體或棱柱的端面。

優(yōu)選的，所述殼體還包括安裝面，所述安裝面上設有用于將所述舵機與外部裝置連接的舵機安裝部，所述舵機安裝部位于所述安裝面的中部位置。

一種機器人，包括上述任一項所述的舵機。

相比現有技術，本發(fā)明的有益效果在于：通過將舵機輸出軸設置于舵機輸出面的中間位置，舵機圍繞舵機輸出軸旋轉會大大的減少舵機的旋轉半徑，可以減少舵機占用的空間；而且舵機輸出軸、舵機殼體的受力均勻，不容易變形，能夠更好的傳動，不會影響輸出力度。尤其在應用于機器人或飛行控制時，可以減小機器人或飛行裝置的體積。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的舵機的結構示意圖。

圖2是圖1中舵機的分解圖。

圖3是圖2中舵機進一步分解的分解圖。

標記說明：110、電機；100、電機輸出齒輪；200、齒輪組；210、傳動齒輪；211、齒輪軸；212、無油潤滑軸承；300、舵機輸出軸；310、齒輪端；320、輸出端；330、軸承；400、殼體；410、輸出面；411、輸出軸軸孔；420、齒輪容納部；430、支撐部；440、第一殼體；450、第二殼體；401、舵機安裝部；40a、安裝面；500、控制模塊。

具體實施方式

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

如圖1-3所示的舵機，包括電機110、電機輸出齒輪100、齒輪組200、舵機輸出軸300和殼體400，電機110的輸出軸與電機輸出齒輪100同軸連接，電機輸出齒輪100通過齒輪組200與舵機輸出軸300傳動連接。殼體400包括輸出面410，輸出面410包括輸出軸軸孔411，舵機輸出軸300穿設于輸出軸軸孔411，舵機輸出軸300包括齒輪端310和輸出端320，輸出端320位于殼體400外部；輸出面410的中心位于輸出軸軸孔411內。

輸出面410指的是舵機輸出軸300所在的面，輸出面410的中心可以這樣理解：當輸出面410為具有兩個對稱軸時，兩個對稱軸的交點為中心；當輸出面410為只有一個對稱軸的截面時，其中心在其對稱軸上，具體在對稱軸上的哪一點，則需計算才能確定，可以依據形心公式確定；為不規(guī)則圖形時，可以用微元法推導出來。

通過將舵機輸出軸300設置于舵機輸出面410的中間位置，舵機圍繞舵機輸出軸300旋轉會大大的減少舵機的旋轉半徑，可以減少舵機占用的空間；而且舵機輸出軸300、舵機殼體400的受力均勻，不容易變形，能夠更好的傳動，不會影響輸出力度。尤其在應用于機器人或飛行控制時，可以減小機器人或飛行裝置的體積。

優(yōu)選的，殼體400為圓柱體或棱柱，殼體400的輸出面410為圓柱體或棱柱的端面。一般來說，殼體400為正方體或長方體時應用更廣泛。

優(yōu)選的，殼體400上設有一個或多個舵機安裝部401，舵機安裝部401用于將舵機與外部裝置連接。如用于機器人關節(jié)時，如圖1-3所示，位于舵機側邊的兩個舵機安裝部401與夾板上的孔卡接，可以提供機器人關節(jié)活動的自由度。具體可參見《雙足步行機器人步態(tài)設計及其運動控制研究》(南昌航空大學碩士學位論文-張祖林)第2.4.3節(jié)。

優(yōu)選的，殼體400還包括安裝面40a，舵機安裝部401設于安裝面40a上，且舵機安裝部401位于安裝面40a的中部位置。從而可以進一步減少舵機的旋轉半徑，減少舵機占用的空間；而且使舵機殼體400的受力更加均勻，不容易變形，能夠更好的傳動。如圖1，殼體400為正方體，安裝面40a從正方體除輸出面410外的平面中選擇。舵機安裝部401可以為突出安裝面40a的凸起，也可以是凹進安裝面40a的凹部。

作為本發(fā)明的進一步改進，如圖3所示，齒輪組200包括依次傳動連接的多個傳動齒輪210，多個傳動齒輪210的齒輪軸211位于一條曲線上。齒輪軸211圍繞舵機輸出軸300呈曲線排列，可以減小舵機體積，增大輸出能量密度。

進一步，殼體400包括齒輪容納部420，電機輸出齒輪100、齒輪組200和舵機輸出軸300的齒輪端310位于齒輪容納部420內。具體的，殼體400包括支撐部430和第一殼體440，齒輪容納部420由支撐部430和第一殼體440圍成；電機110位于支撐部430上，齒輪組200和舵機輸出軸300的齒輪端310連接于支撐部430靠近第一殼體440的一側。

優(yōu)選的，傳動齒輪210的齒輪軸211的一端連接于支撐部430上,另一端連接在第一殼體440上；傳動齒輪210穿設于齒輪軸211。齒輪軸211的兩端都會有支撐，可以減小殼體400的磨損，提高電機110的輸出力度。

作為本發(fā)明的進一步改進，傳動齒輪210與齒輪軸211之間設有無油潤滑軸承212。舵機輸出軸300與支撐部430之間設有軸承330?？梢詼p小傳動過程、轉動過程中的阻力，提高舵機輸出效率和輸出力矩。

另一實施例中，殼體400還包括電氣容納部，具體的，電氣容納部由支撐部430和第二殼體450圍成。電機110位于電氣容納部內。舵機還包括控制模塊500，控制模塊500與電機110電性連接；控制模塊500包括測量單元(圖未示)，測量單元用于測量舵機輸出軸300的角度或轉速。測量單元可以是位置反饋電位計、旋轉編碼器等。

優(yōu)選的，輸出面410的中心位于輸出軸軸孔411的中心重合，可以使舵機的旋轉半徑更小，受力更均勻。

本發(fā)明所述的舵機更進一步的實施在于應用本舵機的機器人或飛行裝置，如機械手，蛇形機器人、人形機器人、四軸飛行器等。

對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。