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　　[0001] 本发明涉及电动螺丝刀，尤其涉及陀螺感应调向调速电动螺丝刀，还涉及一种陀 螺感应调向调速电动螺丝刀的工作方法。

　　[0002] 数字控制型电动螺丝刀功能强大，一般集成了调向/调速等功能，实用性和便捷 性增强。陀螺仪是一种角速度传感器，其采样用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空 间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动原理来检测角运动。传统的数字控制型电动螺 丝刀存在着操作繁琐的问题。

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　　[0003] 本发明的目的是提供陀螺感应调向调速电动螺丝刀，解决基于现有技术的传统数 字控制型电动螺丝刀存在的操作繁琐问题。

　　[0004] 本发明所采用的技术方案是：陀螺感应调向调速电动螺丝刀，包括驱动控制器、 减速制动机构、电机和刀头，驱动控制器包括操控模块、微处理器及外围电路和功率驱动电 路，操控模块包括启动操控子模块、制动操控子模块、基本调向操控子模块和陀螺感应操控 子模块。

　　[0006] 所述陀螺感应调速命令采用档位调速模式，分1档、2档、3档……N挡，对应电机 设定转速Ii1η/、]!/......η/，其中......η/;档位个数可调，当N为1时，为定档位 模式即定速模式，当N为有限个数时为分档调速模式，当N为驱动控制器1可以实现的最大 的转速控制分辨率时，为无级调速模式。

　　[0007] 所述的档位调速模式又分角速度陀螺感应调速命令模式和角位移陀螺感应调速 命令模式两种。

　　[0008] 所述角速度陀螺感应调速命令模式时，电机转速η与角速度量ω (t)的关系满足 公式f = k w ω (t) I，设电机设定转速r^*、n2*、n3*......nN*，则对应角速度量绝对值为ω 1Ν ω2 ω3......ωΝ，kw为转换系数，η *的确定也即档位确定又可以分三种模式，第一种角速度 陀螺感应固定档位调速模式，设定1档对应的电机转速Ii1*对应的ω ^直为阀值，当运行过 程中某时刻ω (t)绝对值达到此值时，确定转速档为1档，电机转速为Ii1*直至此次运行结 束；第二种角速度陀螺感应实时档位调速模式，在此次运行过程中，n #始终对应此刻ω (t) 绝对值；第三种角速度陀螺感应增量档位调速模式，n#始终对应运行过程中出现的ω (t) 绝对值的最大值ω_。

　　[0009] 所述角速度陀螺感应调速命令模式时，电机转速η与角位移量Θ (t)的关系满足 公式f = k 0 I Θ (t) I，设电机设定转速]^*、]^*、]^*......nN*对应角位移量绝对值为Θ p Θ 2、 θ3……ΘΝΛ0为转换系数，η*的确定也即档位确定又可以分三种模式，第一种角位移陀螺 感应固定档位调速模式，设定1档对应的电机转速Ii1*对应的Θ ^直为阀值，当过程中某时 刻Θ (t)绝对值达到此值时，确定转速档为1档，电机转速为II1*直至此次运行结束；第二 种角位移陀螺感应实时档位调速模式，在此次运行过程中，n#始终对应此刻Θ (t)绝对值； 第三种角位移陀螺感应增量档位调速模式，n#始终对应运行过程中出现的Θ (t)绝对值的 最大值θ_。

　　[0010] 所述陀螺感应调向命令和陀螺感应调速命令结合原有的基本调向操控子模块的 基本调向命令，实现电动螺丝刀最终的调向调速命令，最终调向调速命令可以有三种调向 操作模式：基本调向操作模式、基本陀螺感应调向操作模式和高级陀螺感应调向模式；基 本调向操作模式时，不启用陀螺感应操控子模块，由基本调向操控子模块输出的基本调向 命令来控制电机输出方；基本陀螺感应调向操作模式时，不启用基本调向操控子模块，由陀 螺感应操控子模块输出的调向命令来控制电机输出方向；高级陀螺感应调向模式时，基本 调向操控子模块和由陀螺感应操控子模块联合控制电机输出方向，当陀螺感应操控子模块 感应到螺丝刀是正向扭转时，如果基本调向操控子模块是正转命令信号，则电机正转输出， 反之如果基本调向操控子模块是反转命令信号，则电机反转输出，当陀螺感应操控子模块 感应到螺丝刀是反转扭转时，如果基本调向操控子模块是反转命令信号，则电机正转输出， 反之如果基本调向操控子模块是反转命令信号，则电机正转输出。

　　[0011] 本发明还公开一种陀螺感应调向调速电动螺丝刀工作方法，用陀螺感应操控子模 块感应扭转动作并输出感应信号，由微处理器分析处理后获扭转的角速度量ω (t)信息和 角位移量Θ⑴信息，将角速度量ω⑴或角位移量Θ⑴的正/负值和绝对值大小来确 定陀螺感应的调向命令和调速命令；所述陀螺感应调向命令和调速命令结合原有的基本调 向操控子模块的基本调向命令，实现电动螺丝刀最终的调向调速命令。

　　[0012] 本发明与现有技术相比具有如下优点：通过在数字控制型电动螺丝刀上附加一个 陀螺感应操控子模块。利用手腕等便于对电动螺丝刀扭转等动作操作的特点，用陀螺感应 操控子模块感应扭转动作并输出感应信号，由数字微处理器分析处理后获扭转的角速度量 ω⑴信息和角位移量Θ⑴信息，将角速度量ω⑴或角位移量Θ⑴的正/负值和绝对 值大小来确定陀螺感应的调向命令和调速命令，操作简便，陀螺感应调向命令配合基本调 向操控子模块的调向命令可以实现电动螺丝刀最终的调向命令，并可实现基本调向操作模 式、基本陀螺感应调向操作模式和高级陀螺感应调向模式共三种调向操作模式。

　　[0013] 本陀螺感应调向调速电动螺丝刀简化了调向调速操作，操作过程中可根据装配要 求实时调整方向和转速，增强了操作便捷性和智能性，一机多用，除可以作为一般家庭或企 业的标配工具外，尤其适用于汽车产业、航空宇航等领域精密复杂工件装配。对于一个需要 安装不同种类的螺丝钉的复杂工件，各种螺丝钉对转速和转向都可能有不同要求，采用传 统电动螺丝刀时须多种规格型号配合使用，而1把陀螺感应调向调速电动螺丝刀就满足所 有要求，即节约了生产资料成本，还可以简化操作步骤，提高劳动生产效率。

　　[0016] 图中，1、驱动控制器；2、减速制动机构；3、电机；4、刀头；11、操控模块；12、微处理 器及外围电路；13、功率驱动电路；111、启动操控子模块；112、制动操控子模块；113、基本 调向操控子模块；114、陀螺感应操控子模块。

　　[0018] 如图1和图2,陀螺感应调向调速电动螺丝刀，包括驱动控制器1、减速制动机构2、 电机3和刀头4,驱动控制器1包括操控模块11、微处理器及外围电路12和功率驱动电路 13,操控模块11包

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