机器人关节无刷电机驱动与控制系统研究

作者：莫帅; 李旭; 高瀚君; 岑国建

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2022, 50(02): 69-75.

DOI：10.13245/j.hust.220212

• 机器人关节
• 无刷电机
• 控制系统
• 模块化
• Windows呈现基础(WPF)

针对目前机器人关节成本高、控制系统复杂、集成度较低等问题,设计了模块化机器人关节及控制系统.根据关节设计需求,采用STM32F103芯片作为主控芯片,DRV8313作为无刷电机驱动芯片,对机器人关节的无刷电机驱动电路进行设计;结合控制器局域网络(CAN)、Windows呈现基础(WPF)上位机开发,设计了操作简便的多关节控制系统;为满足机器人关节尺寸微型化设计,减速组结构选择为二级串联行星结构.介绍了无刷电机驱动原理,从硬件和软件上介绍了控制系统的实现方法,并搭建实验平台对该设计进行验证.实验结果表明:设计的机器人关节及控制系统具有模块化、微型化等特点,运行平稳可靠,适用于微小型服务机器人与机器手控制使用.

• 单位
  数字制造装备与技术国家重点实验室; 北京航空航天大学; 天津工业大学; 虚拟现实技术与系统国家重点实验室; 宁波中大力德智能传动股份有限公司; 华中科技大学; 江苏万基传动科技有限公司