#第十届立创电赛#一款低成本性能还不错的关节电机 - 立创电子设计大赛

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第十届立创电子设计开源大赛

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<div class="document"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 本项目旨在开发一款低成本、一体化、集创新技术与实用功能于一体的关节电机。因为用的是2804无刷电机，薄且动力不俗，再者减速器用的是摆线减速器，支持3D打印件的同时不用做的很大也有很抗造，磁编码器加上1：13的减速比，理论精度可达0.7°，当然了串口控制必不可少，再加上可以使用can通讯控制，让它可以在各种项目中扮演小型的精确的闭环电机进行高效、灵活的活动，可以胜任较为复杂的任务。旨在为机器人、自动化设备、智能模型等领域提供一个“即插即用”的动力关节解决方案。项目设计包含机械结构、软件控制、通信技术，综合程度较高同时还很实用。其核心设计理念是 “小身材，大能量，极致的性价比”。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 项目首次公开，原创设计，未参加其他比赛，未参与过答辩。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> GPL3.0开源协议。 <ol style="line-height:1.8;"> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height:1.8;">拥抱开源，赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height:1.8;">2、若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题，则这一部分实现的功能就是项目的核心功能；比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化，则电子负载为核心功能，上位机软件为辅助功能；比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信，则此485模块实现的通讯功能为辅助功能； </li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height:1.8;">项目应选择适合自己的<a href="/posts/98fdb2accd754af7b51990790db3b47a" target="_blank">开源协议</a>，若项目引用其他开源项目，应注明来源并遵循原作者的开源协议规定；原创项目推荐使用GPL3.0开源协议；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height:1.8;">直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。</li> </ol> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 本项目集成集成DRV8313三相逆变电路IC、AS5600磁编码器有着12位分辨率、TJA1050T车规级CAN芯片，可进行稳定CAN通讯，为机器人的开发打下硬件基础 1、小且精，结构紧凑 （1）高度集成：将动力、传动、控制和反馈系统完美融合在一个微型包络内，极大节省了终端设备的安装空间，特别适合对空间有严苛要求的应用，如仿生机器人关节、机械臂、精密云台等。 （2）精密传动：采用1:13减速比的摆线减速器，与传统行星减速器相比，具有更高的精度、更小的背隙、更大的刚度和更平稳的传动，确保了关节输出端的精准定位和稳定运行。 2、高性能动力核心 （1）高效动力源：采用2804无刷电机作为动力核心，具备高转速、高效率、长寿命和低噪音的优点，为关节提供了强劲的动力基础。 （2）闭环精准控制：内置12位分辨率磁编码器AS5600，实现了全闭环伺服控制。系统能够实时监测并校正转子的绝对位置，减少了电机的“丢步”问题，实现了精准的位置、速度和转矩控制。 3、智能化的“大脑”与“神经” 双通信接口：同时支持CAN总线和串口通信两种主流通信方式。 （1）CAN总线：特别适合多关节模块组网的复杂系统（如机器人全身关节），具备高可靠性、抗干扰能力和实时的分布式控制能力。 （2）串口通信：提供简单灵活的调试和单轴控制方案，方便用户快速上手和集成。 4、极致的成本优势 （1）核心突破：通过精心的选型设计、自主集成，我们在保证了高性能的同时，成功地将综合成本控制在了一个极具竞争力的水平。 （1）高性价比：本关节模组的出现，打破了以往高性能伺服关节被国外品牌垄断且价格高昂的局面，使得广大学生、创客、科研机构及中小企业都能用得起、用得好。 注：请前往<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件，文件完成后，相关文稿将自动生成至项目详情；这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 本项目无刷电机采用FOC算法运行，可精确控制电机磁场的大小和方向，实现电机运动转矩的平稳、噪声的降低和效率的提高。 软件部分即为单片机内的驱动程序，已上传附件，可通过串口与can通信实现对电机的控制。 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> BOM清单，均带编号可嘉立创一键下单 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/yAK2tBtQGPTrZizAwwc9jZROaWfvNVfs9U2mHA3N.png" alt="" width="911" height="350"> 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> PCB正面图 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/iY2fQk0kPFZq7cN4llGWDCbHLziMe6uakBElcOQW.jpeg" alt="" width="687" height="687"> PCB反面图 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/kvfrsuEO09jmYG3OnjvrIR2yj6Q7ELPnqnh8H2Gz.jpeg" alt="" width="692" height="692"> 请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height:1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 <a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情＞</a> </div>