基于 FOC 驱动谐波减速器的仿 UR 机械臂开发路线图

理论基础

电机原理

了解无刷直流电机(BLDC)的工作原理、结构和性能参数。

  1. 底层原理极其简单,却很难造出精品!无刷直流电机的工作原理_哔哩哔哩_bilibili

FOC(磁场定向控制)原理

学习 FOC 的基本概念、控制策略和实现方法。

  1. 【自制FOC驱动器】深入浅出讲解FOC算法与SVPWM技术 - 知乎 (zhihu.com)

控制理论

了解控制算法的基本原理,如 PI、PID 控制等。

在 FOC 控制中主要用到三个 PID 环,从内环到外环依次是:电流环速度环位置环。

image.png

FOC 控制算法

STM32 HAL 库编程

学习如何使用 STM32 进行编程,实现 FOC 控制算法。

数字信号处理

了解数字信号处理的基本概念和方法,如傅里叶变换、滤波器设计等。

传感器技术

学习如何使用电流、电压和位置传感器(如霍尔传感器、编码器等)进行测量和控制。

FOC 驱动器

基础电子元器件

了解电子元件(如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等)的性能和使用方法。

  1. 常用元器件基础知识详解 - 知乎 (zhihu.com)

电路设计

学习如何设计电路,包括电源管理、信号处理、驱动电路等。

PCB 设计

学习如何使用 PCB 设计软件(如立创 EDA、Altium Designer、KiCad 等)设计和制作电路板。

ROS

正逆运动学

学习如何使用正逆运动学计算机械臂的位姿。

路径规划

使用 ROS 的 MoveIt! 等工具学习机械臂的路径规划,实现机械臂的定位抓取效果。

路线图

【自制】机器人的心脏–超迷你FOC矢量控制驱动器【软核】_哔哩哔哩_bilibili

  1. 使用 STM32 HAL 库实现 FOC 闭环控制;
  2. 将谐波减速器和电机安装配合在一起进行闭环控制;
  3. 学习 FOC 和无刷电机基础理论;
  4. 复现稚晖君的 FOC 驱动器效果;
  5. 学习正逆运动学基础理论;
  6. 在 ROS 中仿真模拟机械臂路径规划;
  7. 使用 UR 开源的模型复现机械臂并实现控制路径规划。