背景說(shuō)明

最近調(diào)試一款機(jī)器人產(chǎn)品，用到了之前的伺服電機(jī)FOC控制，實(shí)現(xiàn)了幾個(gè)電機(jī)串聯(lián)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手臂控制，現(xiàn)在做機(jī)器人的很多，覺(jué)得這套方案可以幫助更多的人，快速搭建控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)手臂的控制，以及路徑規(guī)劃，而不用被串聯(lián)、調(diào)參、電機(jī)驅(qū)動(dòng)所束縛。所以把這套方案單獨(dú)拿出來(lái)，希望可以幫助大家。

因?yàn)槲疫@邊努力實(shí)現(xiàn)***全覆蓋（很難，坑太多了），所以就把原來(lái)STM32上跑的程序全部移植在國(guó)產(chǎn)的MCU AT32F403當(dāng)中，一看這個(gè)名稱(chēng)大家也都明白，這個(gè)芯片跟STM32也是有淵源的。電源芯片我也用了國(guó)產(chǎn)的芯片，說(shuō)實(shí)話(huà)，吃了不少虧，但想想幫著***廠(chǎng)家盡一份微薄之力，也就釋然了。寶貝淘寶店里面有上，也希望更多的開(kāi)發(fā)者都支持***！開(kāi)發(fā)不易也希望大家多多支持筆者！

在用戶(hù)調(diào)試過(guò)程中，筆者會(huì)指導(dǎo)和提供開(kāi)發(fā)者級(jí)別的技術(shù)支持，如果改動(dòng)工作不大，筆者會(huì)盡量滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，并在線(xiàn)解決調(diào)參軟件以及代碼調(diào)試中遇到的各種各樣的坑！這一點(diǎn)絕對(duì)屏蔽網(wǎng)上各種惡意剽竊。所以?xún)r(jià)格高些，用戶(hù)多了也支持不過(guò)來(lái)，請(qǐng)大家理解，覺(jué)得貴的請(qǐng)繞道，提前謝了！

網(wǎng)上電機(jī)FOC控制有很多文章視頻，包括一些開(kāi)發(fā)板。但是講解的也都不太好理解，程序分支也是比較多，最不能容忍的是動(dòng)不動(dòng)燒板子。所以我就來(lái)個(gè)簡(jiǎn)潔明了，直接就是這款A(yù)T32F403+DRV8313實(shí)現(xiàn)多軸直流無(wú)刷電機(jī)BLDC的FOC控制，以及IMU以及磁編碼器調(diào)參。

嵌入式硬件

硬件主控芯片AT32F403A，240MHz主頻，但是因?yàn)楣膯?wèn)題，我把主頻控制在140MHz，要跑IMU6050姿態(tài)解算的算法、電機(jī)控制、磁編碼器解算控制，以及和子板通信控制。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)還是用的DRV8313，磁編碼用的是AS5600，說(shuō)實(shí)話(huà)沒(méi)找到比較滿(mǎn)意的替代芯片。

電源輸入采用的寬電壓輸入，9~36V，大家可以調(diào)整輸入電壓得到比較理想的電機(jī)驅(qū)動(dòng)效果。好多市面上的FOC板子動(dòng)不動(dòng)就燒了，還是電源以及管子的導(dǎo)通開(kāi)關(guān)沒(méi)有做好，我這個(gè)板子可以支持3A的電流，我用了這么多，調(diào)試了這么長(zhǎng)時(shí)間還沒(méi)有燒板子燒電機(jī)的。當(dāng)然，這個(gè)調(diào)試和使用習(xí)慣也有關(guān)系（筆者自己手欠欠的測(cè)量信號(hào)，導(dǎo)致IIC信號(hào)和輸入12V短路，一窩燒了串聯(lián)的3塊板子，心疼的不得了）。

主板和子板通過(guò)IIC鏈接，只有4根線(xiàn)，其他線(xiàn)備用。特殊場(chǎng)景下，走線(xiàn)可以穿軸，這樣更靈活。

配置使用說(shuō)明

拿到板卡，和資料，先打開(kāi)調(diào)參軟件，讓我們先來(lái)熟悉一下界面：

電機(jī)控制頁(yè)如下圖：

IMU控制頁(yè)如下圖：

磁編碼器控制頁(yè)如下圖：

升級(jí)頁(yè)面如下(新增功能)：

1、第一步，設(shè)置BoardID：

所有的電機(jī)默認(rèn)都是主板YAW軸控制板。通過(guò)PC調(diào)參軟件進(jìn)行板卡ID的設(shè)置，使板卡可以配置成為子板。

接好線(xiàn)路，接通12V電源，接好串口，串口接在當(dāng)前的板卡，設(shè)置當(dāng)前的板卡BoardID。注意，BoardID不同其他參數(shù)設(shè)置，不同串行設(shè)置。

1、第二步，校準(zhǔn)磁編碼器：

如果是多個(gè)板卡，請(qǐng)串行接好板卡，主板接好串口和電源。

之后電機(jī)磁編碼器控制頁(yè)面，進(jìn)行如下步驟校準(zhǔn)磁編碼器：

1、第三步，如果有IMU，開(kāi)始校準(zhǔn)IMU，方法同第二步類(lèi)似。

2、第四步，調(diào)整電機(jī)參數(shù)：

調(diào)參前請(qǐng)先點(diǎn)擊“Read Parameters”按鈕，讀出板卡中的現(xiàn)有參數(shù)。

電機(jī)調(diào)參包括極對(duì)數(shù)、力矩、轉(zhuǎn)速、以及電機(jī)PID調(diào)整。

每一項(xiàng)都是拖動(dòng)滑動(dòng)條，進(jìn)行調(diào)參，調(diào)參完成點(diǎn)擊“Write Parameters”按鈕，保存參數(shù)。調(diào)參完成點(diǎn)擊“Write Parameters”按鈕，保存參數(shù)。調(diào)參完成點(diǎn)擊“Write Parameters”按鈕，保存參數(shù)。重要的事情說(shuō)三遍！??！
參數(shù)如下圖：

IMU參數(shù)：參考MPU-6050 Spec。

磁編碼器參數(shù)：參考AS5600 12-Bit Programmable Contactless Potentiometer Spec。

包裝如下圖：

審核編輯：湯梓紅