电机产品开发,主要包括角度闭环控制+输出扭矩调节

电机产品开发需求文档

 

电机:有刷马达+行星减速箱+编码器,电压12V。无刷马达也可考虑,需评估成本

减速箱输出轴:空载转速150/分钟,额定输出扭矩1.2Nm,极限输出扭矩3Nm

供电:优选18650电池,乙方可以根据实际情况选择合适的电池,采用typeC接口充电。

一、电机部分控制需求:

1.      通过两个开关按键分别控制电机正转和反转。按下时电机启动,松开时电机停转。

2.      松开开关后要求电机能够刹停,即需要做反向驱动刹车控制,确保松开开关后减速箱输出轴继续转动角度小于5度,最低要求是继续转动角度小于10度。

3.      堵转保护:即超过电机极限输出扭矩或极限工作电流时,电机自动断电保护。

4.      通过旋转电位器旋钮设定电机输出扭矩,通过检测工作电流判定电机当前负载扭矩是否达到了设定值,达到后停转刹车。例如用户设定输出扭矩为1.5Nm,则当负载扭矩达到1.5Nm时,电机停转不再输出扭矩。如果能做无极调节最好,如果做不到无极调节也可采用分档调节。

5.      电机停转但整机还未断电的状态下,通过一个直线电位器监测滑动开关的位置状态,当滑动开关到达某个给定位置时电机立即启动,使减速箱输出轴迅速转到某个固定角度,定位误差小于1度。可采用高精度编码器进行角度闭环控制。(该部分控制逻辑为:不管当前为负载还是空载均视为空载状态,若电机启动后有负载导致电流异常增大则立即对电机进行停转,中断该角度控制操作)

二、外围模块开发需求及说明:

1.   屏幕。通过屏幕显示用户当前通过旋转电位器旋钮设定的扭矩值、当前电量、以及充电状态。屏幕通讯协议不作要求。屏幕型号待定,开发时会有实物参考。

2.   需开发TypeC接口充电电路。

3.   有一个照明led灯,通过单个开关按键控制开闭。

4.   整机开关机通过一个开关按键控制。

5.   长时间未操作整机休眠,屏幕熄屏,整机进入低功耗状态,按开关机按键或正反转按键时均结束休眠。

6.   主控芯片由乙方选择。

7.   编码器出厂时电机供应商有配备,如果达不到要求乙方可以自行选用其他更合适的编码器。

8.   电机马达、减速箱、传动机构、外壳以及所有的机械结构部分,均由甲方提供实物。

9.   如果有更合适的元器件能替代前述旋转电位器和直线电位器也可以,只要能实现功能就行。

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