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PR0002 关节模组 CANFD/CANopen 使用协议简易说明书

项目信息
文档编号PR0002
文档版本Rev. 1.0
适用产品巨蟹关节模组 / 一体化通讯模组
适用固件1.16.07 及以上版本
语言简体中文
最后更新2026-06-08

免责声明

感谢您购买巨蟹电机驱动系统。使用产品前,请仔细阅读本说明、产品手册及相关安全要求。一旦使用,即视为认可并接受本说明内容。用户应严格遵守手册、产品说明以及相关法律法规、政策和准则安装、调试、改装和使用产品,并对自身行为及其后果负责。因不当使用、安装或改装造成的损失,巨蟹智能驱动科技有限公司不承担相应法律责任。未经许可,不得以任何形式复制翻印。免责声明的最终解释权归巨蟹智能驱动科技有限公司所有。

1. 模组上电程序运行逻辑

模组上电后的典型流程如下:

  1. 进入 Boot 程序,约 300 ms 后跳转到 App。
  2. App 初始化时间预计约 2 s
  3. 初始化完成后,设备会上传 ID 为 0x700 + Dev_ID、数据为 00 的数据帧,同时看门狗上电自锁。
  4. 电机上伺服后,需要延时 100 ms,再向新位置转动。

注意事项:

  • 看门狗数据帧间隔应小于 500 ms,否则电机会自锁。
  • 抱闸打开和关闭均有约 100 ms 延时。

2. CAN 总线接线规范

2.1 信号线定义

信号说明
CAN_H高位数据线,显性电平约 3.5 V,隐性电平约 2.5 V
CAN_L低位数据线,显性电平约 1.5 V,隐性电平约 2.5 V
CAN_GND信号地,用于建立共地参考点,提高抗共模干扰能力

2.2 终端电阻

终端电阻用于消除信号在总线末端的反射,保证信号完整性。

项目规范
数量必须在总线物理两端的节点上各安装一个终端电阻
阻值120 ohm
位置仅安装在距离最远的两个节点上;总线中间节点不应安装终端电阻
连接方式并联在 CAN_HCAN_L 之间
检查方式断电状态下测量主干线两端电阻,健康网络总电阻约 60 ohm,即两个 120 ohm 并联

CAN 终端电阻示意图

3. 协议说明

巨蟹关节模组支持 CAN 2.0 和 CAN FD 通信方式,协议基于 CANopen 402,也称 CiA 402 或 DS402。该协议是 CANopen 协议族中面向驱动和运动控制设备的子协议。

3.1 通信配置

CAN FD 默认配置:

  • 标准帧
  • 仲裁段速率:1 Mbps
  • 数据段速率:5 Mbps
  • CAN FD 数据段加速开启

3.2 执行器 ID

执行器 ID 范围为 0x010x7F

3.3 对象字典

所有参数、数据和功能均通过对象字典访问。对象字典使用一个 16 bit 索引和一个 8 bit 子索引定位具体对象。

3.4 控制模式映射

6060h 写入值兼容常见 CiA402 模式编号。设备收到 6060h 后会转换为项目内部真实模式,6061h、快控反馈 Byte10 和运行日志显示的是转换后的项目模式值。

6060h 写入值兼容含义项目真实模式说明
0无模式0不进入运动模式
1Profile Position 轮廓位置1轮廓位置模式
2Velocity 速度模式2映射为项目轮廓速度模式
3Profile Velocity 轮廓速度2映射为项目轮廓速度模式
4Profile Torque 轮廓力矩5映射为项目电流模式
5项目原生电流输入5电流模式
6项目原生 MIT 输入6MIT 阻抗模式
7项目原生力矩传感器闭环输入7仅支持已配置力矩传感器和力矩环的产品
8CSP 循环同步位置3映射为项目 CSP 模式
9CSV 循环同步速度2映射为项目轮廓速度模式
10CST 循环同步力矩5映射为项目电流模式

项目真实模式值定义如下:

项目模式值控制模式中文名称主要特点
1PP / Profile Position轮廓位置模式按目标位置、轮廓速度和加减速度执行规划运动
2PV / Profile Velocity轮廓速度模式按目标速度和轮廓加减速度执行速度控制
3CSP / Cyclic Synchronous Position循环同步位置模式上位机周期下发目标位置
4CSV / Cyclic Synchronous Velocity循环同步速度模式自定义快控可使用的项目速度模式
5Current电流模式直接下发目标 Iq 电流
6MIT / ImpedanceMIT 阻抗模式周期下发位置、速度、刚度、阻尼和前馈力矩
7Torque Sensor力矩传感器闭环模式以关节侧目标力矩进行闭环控制
important

6060h 写入值和设备反馈的项目模式值可能不同。例如写入 6060h=10 会进入项目电流模式,读取 6061h 或查看快控反馈时显示 5;写入 6060h=8 会进入项目 CSP,反馈显示 3

4. CAN FD / CANopen SDO 控制示例

4.1 SDO 消息解析

SDO 消息格式示意图

主站下发到从站时,SDO 帧常用格式如下。

CAN 帧字段字节长度内容说明
StdID11 bit0x600 + Dev_ID
DLC-0x08
[0]8 bit指令代码,见下方指令代码表
[1]..[2]16 bit对象字典索引,低字节在前
[3]8 bit子索引
[4]..[7]32 bit写入值,低字节在前,高字节在后

SDO 指令代码说明:

指令代码描述方向
2Fh写 1 字节数据到对象主站 -> 从站
2Bh写 2 字节数据到对象主站 -> 从站
27h写 3 字节数据到对象主站 -> 从站
23h写 4 字节数据到对象主站 -> 从站
60h写数据反馈从站 -> 主站
40h从对象读取数据主站 -> 从站
4Fh读取到 1 字节数据从站 -> 主站
4Bh读取到 2 字节数据从站 -> 主站
47h读取到 3 字节数据从站 -> 主站
43h读取到 4 字节数据从站 -> 主站

4.2 读取电机版本信息

读取出的版本字符串需要转换为 ASCII 码。

信息IDDLCData (HEX)
厂家名称60X840 08 10 00 00 00 00 00
关节型号60X840 00 10 00 00 00 00 00
固件版本60X840 0A 10 00 00 00 00 00
硬件版本60X840 09 10 00 00 00 00 00

版本信息 ASCII 转换示例

4.3 修改电机 ID

示例:将电机 ID 设置为 5

IDDLCData (HEX)说明
60x823 30 25 00 05 00 00 00设置电机 ID 为 5

4.4 零位标定步骤

零位标定时,电机需要处于失能状态。

  1. 先使能电机,并运行到需要标零的位置。
  2. 发送标定指令:60x 23 31 25 00 01 00 00 00
  3. 读取当前反馈位置,确认当前位置为 0,表示标定成功。
  4. 电机去使能并抱闸后,按固件要求发送标定复位指令。
  5. 电机重新使能,抱闸释放后可恢复正常控制。
IDDLCData (HEX)说明
60x823 31 25 00 01 00 00 00设置零位

4.5 读取电机位置

IDDLCData (HEX)说明
60x840 64 60 00 00 00 00 00读取电机实际位置
58x843 64 60 00 00 00 00 00反馈电机实际位置

位置反馈按低字节在前、高字节在后解析。例如 FE 3F 还原为 0x3FFE,十进制为 16382,再除以 182,得到约 90 deg

ID帧格式类型DLCCAN FD数据
0x601标准帧数据帧8CAN FD43 64 60 00 00 00 00 00
0x581标准帧数据帧8CAN FD43 64 60 00 FE 3F 00 00

4.6 看门狗、限位和心跳

注意

关闭看门狗和限位保护会降低现场安全保护能力,仅建议在明确风险的调试场景中使用。

功能IDDLCData (HEX)说明
关闭看门狗和限位保护60x823 50 26 00 01 00 00 00关闭 500 ms 看门狗保护机制及限位保护
设置心跳时间60x82B 17 10 00 D0 07 00 00设置心跳时间为 2000 ms,断电后恢复默认状态

4.7 限位与 CAN 通信速率

设置正负限位时,电机应处于失能状态;设置完成后需要保存到 Flash。

功能IDDLCData (HEX)说明
设置正限位60x823 7D 60 02 30 7F 00 00设置正限位
读取正限位60x840 7D 60 01 00 00 00 00读取正限位
设置负限位60x823 7D 60 01 C8 80 FF FF设置负限位
读取负限位60x840 7D 60 02 00 00 00 00读取负限位

0x2540:00 已扩展为 CAN 通信速率配置对象,不再只表示 CAN FD 数据段波特率。写入后配置会保存到 BootPublic,需复位、重启或重新上电后生效。

CAN 通信速率取值:

写入值通信模式
0Classic CAN 500K
1Classic CAN 1M
2CAN FD 1M/1M,不启用 BRS
3CAN FD 1M/2M,启用 BRS
4CAN FD 1M/5M,启用 BRS
IDDLCData (HEX)说明
60x840 40 25 00 00 00 00 00读取当前 CAN 通信速率配置
60x823 40 25 00 04 00 00 00设置为 CAN FD 1M/5M,启用 BRS

完整使用方式和注意事项请参考 TN0002 CANopen 通信功能扩展说明

4.8 SDO 位置模式示例

位置环速度是减速机输出端速度。

步骤IDDLCData (HEX)说明
准备好启动60182B 40 60 00 06 00 00 00准备好启动
松开抱闸60182B 40 60 00 07 00 00 00松开抱闸
电机使能60182B 40 60 00 0F 00 00 00电机使能激活
设置模式60182F 60 60 00 01 00 00 00设置位置模式
设置加速度601823 83 60 00 D0 07 00 00加速度 2000 RPM/s,电机端加减速范围 0..10000
设置减速度601823 84 60 00 D0 07 00 00减速度 2000 RPM/s,电机端加减速范围 0..10000
设置速度601823 81 60 00 0A 00 00 00输出端速度 10 RPM,范围 0..30
设置目标位置601823 7A 60 00 00 40 00 00目标位置范围 -32767..32768
开始绝对运动60182B 40 60 00 4F 00 00 00电机开始绝对运动
停止运动60182B 40 60 00 0F 00 00 00电机停止运动

4.9 SDO 速度模式示例

速度环速度和加速度均为电机端速度。

步骤IDDLCData (HEX)说明
准备好启动60182B 40 60 00 06 00 00 00准备好启动
松开抱闸60182B 40 60 00 07 00 00 00松开抱闸
电机使能60182B 40 60 00 0F 00 00 00电机使能激活
设置模式60182F 60 60 00 03 00 00 006060h=3,进入速度模式;读回项目模式为 2
设置加速度601823 83 60 00 E8 03 00 00加速度 1000 RPM/s,范围 0..10000
设置减速度601823 84 60 00 E8 03 00 00减速度 1000 RPM/s,范围 0..10000
设置速度601823 FF 60 00 F4 01 00 00设置速度 500 RPM

4.10 SDO 电流模式示例

最大电流建议使用默认值,并与电机峰值电流保持一致。

步骤IDDLCData (HEX)说明
准备好启动60182B 40 60 00 06 00 00 00准备好启动
松开抱闸60182B 40 60 00 07 00 00 00松开抱闸
电机使能60182B 40 60 00 0F 00 00 00电机使能激活
设置模式60182F 60 60 00 0A 00 00 006060h=10,兼容 CST 输入并进入项目电流模式;读回项目模式为 5
设置目标电流60182B 71 60 00 F4 01 00 00设置目标电流 500 mA,范围参考电机规格参数

也可以写 6060h=5 进入项目原生电流模式。若主站按标准 CiA402 CST 编号下发,继续使用 6060h=10 即可。

力矩传感器闭环模式仅适用于已配置力矩传感器和力矩环的产品。该模式使用项目原生输入 6060h=7,目标值通过 6071h 下发,单位为 0.1 Nm

步骤IDDLCData (HEX)说明
准备好启动60182B 40 60 00 06 00 00 00准备好启动
松开抱闸60182B 40 60 00 07 00 00 00松开抱闸
电机使能60182B 40 60 00 0F 00 00 00电机使能激活
设置模式60182F 60 60 00 07 00 00 006060h=7,进入力矩传感器闭环模式
设置目标力矩60182B 71 60 00 0A 00 00 00原始值 10,对应关节侧目标力矩 1.0 Nm

4.11 PI 参数和 Flash 保存

参数IDDLCData (HEX)说明
电流环 P601823 32 25 00 00 00 00 00设置电机电流环 P
电流环 I601823 33 25 00 00 00 00 00设置电机电流环 I
速度环 P601823 34 25 00 00 00 00 00设置电机速度环 P
速度环 I601823 35 25 00 00 00 00 00设置电机速度环 I
位置环 P601823 36 25 00 00 00 00 00设置电机位置环 P
位置环 I601823 37 25 00 00 00 00 00设置电机位置环 I

将写入的 PI 参数和最大电流保存到 Flash:

IDDLCData (HEX)说明
601823 39 25 00 01 00 00 00写入 Flash

读取 PI 参数:

参数Data (HEX)
读电机电流环 P 参数40 32 25 00 00 00 00 00
读电机电流环 I 参数40 33 25 00 00 00 00 00
读电机速度环 P 参数40 34 25 00 00 00 00 00
读电机速度环 I 参数40 35 25 00 00 00 00 00
读电机位置环 P 参数40 36 25 00 00 00 00 00
读电机位置环 I 参数40 37 25 00 00 00 00 00
读电机最大电流参数40 38 25 00 00 00 00 00

4.12 SDO 读取反馈状态示例

IDDLCData (HEX)说明解析
601840 78 60 00 00 00 00 00读取电机实际电流-
58184B 78 60 00 45 01 00 00反馈电机实际电流0x0145 转十进制为 325,单位 mA
601840 64 60 00 00 00 00 00读取电机实际位置-
581843 64 60 00 FE 3F 00 00反馈电机实际位置0x3FFE16382,除以 182 后约 90 deg;一圈脉冲为 65536,对应角度 -180..180 deg
601840 6C 60 00 00 00 00 00读取电机实际速度-
581843 6C 60 00 F9 01 00 00反馈电机实际速度0x01F9 换算为 50.5 RPM
601840 3F 60 00 00 00 00 00读取电机故障-
58184B 3F 60 00 00 00 00 00反馈电机故障故障码见故障排查说明
601840 41 60 00 00 00 00 00读取电机运动状态-
58184B 41 60 00 00 00 00 00反馈电机运动状态0x0021 准备好启动,0x0023 松开抱闸,0x0027 使能激活,0x0008 报错状态
601840 62 26 00 00 00 00 00读取 MOS 温度传感器-
581843 62 26 00 18 01 00 00反馈温度传感器0x0118 为十进制 280,温度 28.0 degC
601840 63 26 00 00 00 00 00读取电机温度传感器-
581843 63 26 00 18 01 00 00反馈温度传感器0x0118 为十进制 280,温度 28.0 degC
提示

0x603F 读取的是厂家兼容性报错。V2.0 以后如需读取新版诊断错误码,请参考 V2.0报错代码&SDO读取,通过 0x4500 获取新版完整诊断 ID 的低 16 位。

5. CAN FD 自定义 PDO 控制示例

5.1 单执行器控制报文

上位机发送给执行器:

字段长度内容说明
StdID11 bit0x100 + Dev_ID
DLC-7
[0].Bit[7]1 bit使能控制,0 下使能,1 上使能
[0].Bit[6]1 bit抱闸控制,0 抱闸吸合,1 抱闸释放
[0].Bit[5]1 bit清除错误控制,0 默认,1 复位错误
[0].Bit[4:1]4 bit项目模式值:0x01 轮廓位置,0x02 轮廓速度,0x03 CSP,0x04 CSV,0x05 电流,0x06 MIT,0x07 力矩传感器闭环
[0].Bit[0]-预留
[1]..[2]16 bit目标参数 1。位置模式为输出端目标位置,范围 -32768..32767 对应 -180..180 deg;速度模式为电机端目标速度,单位 RPM;电流模式为目标 Iq 电流,单位 mA;力矩传感器闭环模式为关节侧目标力矩,单位 0.1 Nm
[3]..[4]16 bit目标参数 2。轮廓位置和轮廓速度模式下为轮廓加减速,范围 0..20000,单位 RPM/s
[5]..[6]16 bit目标前馈参数。位置模式下为输出端轮廓速度,其余模式预留

5.2 单轴控制报文示例

以下以 ID 为 1 的电机为例。

序号ID协议DLC名称数据
00x101CAN FD7PP 模式转动到 0 cnt,加减速 2000,速度 5C2 00 00 07 D0 00 05
10x101CAN FD7PP 模式转动到 16384 cnt,加减速 1000,速度 8C2 40 00 03 E8 00 08
20x101CAN FD7PP 模式转动到 -16384 cnt,加减速 1000,速度 8C2 C0 00 03 E8 00 08
30x101CAN FD7速度模式,速度 500,加减速 1000C4 01 F4 03 E8 00 00
40x101CAN FD7速度模式,速度 -500,加减速 1000C4 FE 0C 03 E8 00 00
50x101CAN FD7电流模式,电流 1000CA 03 E8 00 00 00 00
60x101CAN FD7电流模式,电流 -1000CA FC 18 00 00 00 00
70x101CAN FD7CSP 模式转动 50 cntC6 00 32 00 00 00 00
80x101CAN FD7CSP 模式转动 100 cntC6 00 64 00 00 00 00
90x101CAN FD7力矩传感器闭环模式,目标力矩 1.0 NmCE 00 0A 00 00 00 00

自定义快控帧的模式字段使用项目真实模式值,不执行 6060h 的兼容映射。MIT 模式使用独立的 9 字节单轴快控或 64 字节多轴快控,详见 MIT 模式 CANopen 使用教程

简单反馈示例:

ID帧格式类型DLCCAN FD数据
0x101标准帧数据帧7CAN FDC2 00 00 07 D0 00 05
0x301标准帧数据帧12CAN FDFF FE 00 00 FF E2 00 00 01 04 01 D0
0x081标准帧数据帧8CAN FD02 00 00 00 00 00 00 00

5.3 多执行器控制报文

多控报文用于广播指令,最多可同时控制 8 个电机。

字段长度内容说明
StdID11 bit0x200
DLC-64
[0]..[6]7 bytes控制指令分包 1
[7]..[13]7 bytes控制指令分包 2
[14]..[20]7 bytes控制指令分包 3
[21]..[27]7 bytes控制指令分包 4
[28]..[34]7 bytes控制指令分包 5
[35]..[41]7 bytes控制指令分包 6
[42]..[48]7 bytes控制指令分包 7
[49]..[55]7 bytes控制指令分包 8
[56]..[63]8 bytes对应分包的执行器 ID,即 Dev_ID

每个 7 字节控制指令分包与单执行器控制报文保持一致。不使用的分包用 00 补齐。

7 个轴控制示例:

0x200:
D0 16 E5 00 00 00 00 D0 2D 15 00 00 00 00 D0 17 EA 00 00 00 00
D0 FD 65 00 00 00 00 D0 E1 07 00 00 00 00 D0 F4 E9 00 00 00 00
D0 08 C8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 02 03 04 05 06 07
00

0x301: 16 E3 00 00 F5 2D 01 98 01 DC 70 00
0x302: 2D 17 00 00 F7 B0 01 B5 01 DE 70 00
0x303: 18 41 FF A0 F4 49 01 BE 01 C8 70 00
0x304: FD 78 FF E8 04 50 01 AB 01 E0 70 00
0x305: E2 80 FE 8B FA CD 01 BE 01 F4 70 00
0x306: F5 51 FF A6 FF 2F 01 CC 01 E4 70 00
0x307: 08 B2 00 01 FF C3 01 C2 01 E2 70 00

5.4 MIT 模式控制入口

MIT 模式支持全量 CANopen 下的固定 PDO4/MIT 通道,也支持自定义快控单轴/多轴入口。三类入口使用同一套 MIT 五元组组包方式:

入口CAN IDDLC说明
PDO4/MIT 固定通道0x500 + Dev_ID8全量 CANopen 模式使用,payload 固定为 8B MIT 数据;该通道不消费控制字节,需已进入 Operation enabled + MIT 模式,不按 OD 1603h 映射解析
MIT 单轴快控0x110 + Dev_ID9Byte0 为使能、抱闸、清错和内部模式控制位,Byte1..8 与 PDO4/MIT payload 相同
MIT 多轴快控0x21064最多 6 个 9B MIT 子帧,数据组包机制与单轴快控相同

完整 MIT 模式流程、PDO4 8B 组包代码和可复制发帧示例,请参考 MIT 模式 CANopen 使用教程

6. 执行器反馈报文

执行器反馈报文有三种触发方式:

  1. 上位机发送同步帧,ID 为 0x80
  2. 执行器多控报文触发数据反馈。
  3. 单轴控制报文触发数据反馈。

执行器发送给上位机:

字段长度内容说明
StdID11 bit0x300 + Dev_ID
DLC-12
[0]..[1]16 bit负载端实际位置,Byte[0] 高 8 位,Byte[1] 低 8 位,范围 -32768..32767 对应 -180..180 deg
[2]..[3]16 bit电机端实际速度,int16,单位 RPM
[4]..[5]16 bit实际电流 Iqint16,单位 mA
[6]..[7]16 bit错误代码,见故障码表
[8]..[9]16 bit电机线圈温度,int16,单位 0.1 degC
[10]8 bit项目模式反馈:0x01 轮廓位置,0x02 轮廓速度,0x03 CSP,0x04 CSV,0x05 电流,0x06 MIT,0x07 力矩传感器闭环
[11].Bit[7]1 bit使能状态,0 下使能,1 上使能
[11].Bit[6]1 bit抱闸状态,0 抱闸吸合,1 抱闸释放
[11].Bit[5]1 bit报错状态,0 正常,1 报错
[11].Bit[4]1 bit位置到位状态,0 运行中,1 运行到位
[11].Bit[3:0]-预留

反馈解析示例:

方向ID帧格式类型DLCCAN FD数据
Tx0x101标准帧数据帧7CAN FDC2 00 00 07 D0 00 05
Rx0x301标准帧数据帧12CAN FD09 E1 FD E5 FF 51 00 00 00 F0 01 C0
数据解析
09 E113 deg
FD E5-539 RPM
FF 51-175 mA
00 00无报错
00 F024 degC
01轮廓位置模式
C01100 0000,上使能、抱闸释放、正常状态、运行中

7. CANopen PDO 说明

CANopen 的 PDO 部分未预置完整映射,需要用户按业务自行配置映射。原 Word 转换出的代码片段存在明显 OCR 错位,因此本节以报文序列方式整理。

典型配置顺序如下:

ID帧类型帧格式长度数据说明
0x0701数据帧标准帧0x0100上电反馈
0x0000数据帧标准帧0x0281 01开启节点
0x0601数据帧标准帧0x082B 17 10 00 C8 00 00 00配置心跳时间
0x0581数据帧标准帧0x0860 17 10 00 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 18 01 81 01 00 80关闭 txPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 18 01 00 00 00 00关闭 txPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 01 18 01 81 02 00 80关闭 txPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 01 18 01 00 00 00 00关闭 txPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 02 18 01 81 03 00 80关闭 txPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 02 18 01 00 00 00 00关闭 txPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 03 18 01 81 04 00 80关闭 txPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 03 18 01 00 00 00 00关闭 txPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 14 01 01 02 00 80关闭 rxPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 14 01 00 00 00 00关闭 rxPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 01 14 01 01 03 00 80关闭 rxPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 01 14 01 00 00 00 00关闭 rxPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 02 14 01 01 04 00 80关闭 rxPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 02 14 01 00 00 00 00关闭 rxPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 03 14 01 01 05 00 80关闭 rxPDO
0x0581数据帧标准帧0x0860 03 14 01 00 00 00 00关闭 rxPDO 应答
0x0601数据帧标准帧0x082F 00 18 02 01 00 00 00设置 TPDO 模式
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 18 02 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x082F 00 1A 00 00 00 00 00清空 txPDO1
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 1A 00 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 1A 01 10 00 41 60映射 6041 状态字
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 1A 01 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 1A 02 10 00 78 60映射 6078 实际电流
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 1A 02 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 1A 03 20 00 64 60映射 6064 实际位置
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 1A 03 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x082F 00 1A 00 03 00 00 00保存映射
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 1A 00 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 18 01 81 01 00 00映射 ID 0x181
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 18 01 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x082F 00 14 02 01 00 00 00设置 RPDO 模式
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 14 02 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x082F 00 16 00 00 00 00 00清空 rxPDO1
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 16 01 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 16 01 10 00 40 60映射 6040 控制字
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 16 01 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 16 02 10 00 71 60映射 6071 目标电流/力矩
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 16 02 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 16 03 20 00 7A 60映射 607A 目标位置
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 16 03 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x082F 00 16 00 03 00 00 00保存映射
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 16 00 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x0823 00 14 01 01 02 00 00映射 ID 0x201
0x0581数据帧标准帧0x0860 00 14 01 00 00 00 00应答
0x0601数据帧标准帧0x082F 60 60 00 08 00 00 006060h=8 设置 CSP;读回项目模式为 3
0x0581数据帧标准帧0x0860 60 60 00 00 00 00 00应答
0x0701数据帧标准帧0x017F节点状态
0x0000数据帧标准帧0x0201 00启动节点
0x0080数据帧标准帧0x00-同步帧

8. 编码器说明

8.1 编码器分辨率与单圈位置反馈

关节模组通过双绝对值单圈编码器构建全闭环控制:

  • 电机端编码器分辨率:14 bit,即 16384 cnt/rev
  • 负载端编码器分辨率:16 bit,即 65536 个位置值,反馈范围为 0..65535

当轴跨越零位时,反馈值会产生数值突变:正向过零为 65535 -> 0,反向过零为 0 -> 65535。在全闭环控制中需要对过零跳变进行补偿,避免产生瞬时扰动。

16 bit 绝对值编码器角度误差不大于 +/-0.5 deg,重复定位精度不大于 +/-0.05 deg

单圈角度 theta 对应的位置值计算方式:

position = theta / 360 deg * 65536

例如 theta = 20 deg 时:

position = 20 / 360 * 65536 ~= 3641

编码器线数为 4096

8.2 位置反馈示意图

位置反馈示意图

9. 模组端子说明

原始 Word 转换出的端子表存在大量重复 OCR 内容,以下仅整理可辨识的型号、端子型号和 Pin 定义。实际接线仍应以产品丝印、结构图纸或随货规格书为准。

型号电源端子电源 Pin 定义通信端子通信 Pin 定义
R120 / R120MAXXT30AW-M.G.Y,AMASS1: G2: VINX1251WVS-03HF-LPSW,XKB-Connection1: H2: L3: G
R102XT30AW-M.G.Y,AMASS1: G2: VINX1251WVS-03HF-LPSW,XKB-Connection1: H2: L3: G
R83XT30AW-M.G.Y,AMASS1: G2: VINB03B-XNISK-A-1(LF)(SN),JST1: H2: L3: G
R68XT30AW-M.G.Y,AMASS1: G2: VINX1251WVS-03HF-LPSW,XKB-Connection1: H2: L3: G
R58DL15006-2AB,德利来1: G2: 24+DL12503-3AB,德利来1: G2: L3: H
R48B02B-XNISK-A-1(LF)(SN),JST1: G2: VINB03B-ZESK-1D(LF)(SN),JST1: G2: L3: H
R48-101-DNFB02B-XNISK-A-1(LF)(SN),JST1: G2: VINB03B-ZESK-1D(LF)(SN),JST1: G2: L3: H
R83-101-FBNXT30AW-M.G.Y,AMASS1: G2: VINB03B-XNISK-A-1(LF)(SN),JST1: H2: L3: G
R80-50-13NSFNXT30U-M 母头,AMASS1: G2: 24+DL12503-3AB,德利来1: G2: L3: H
R68-101-liteXT30AW-M.G.Y,AMASS1: G2: VINX1251WVS-03HF-LPSW,XKB-Connection1: H2: L3: G
R48-101-liteDL15006-2AB,德利来以规格书为准DL12503-3AB / HC-0.8-6PLTHC-0.8-6PLT: 1: G2: L3: H4: G5: L6: H

10. 故障排查说明

当电机出现异常报警时,可参考以下报错代码。

报错内容触发条件保护方式清除错误方式报错代码说明
欠压母线电压 < 40 V快速保护重启清除0x0002硬件欠压保护为 35 V
过压母线电压 > 72 V一般保护重启清除0x0001-
过温电机线圈 NTC 温度 > 95 degC 持续 100 ms;或驱动器 NTC 温度 > 100 degC 持续 100 ms;电机与驱动温度大于 80 degC 时执行上升斜率保护一般保护恢复到 85 degC 以下后指令清除0x0004-
堵转电机 Iq 电流达到或超过设置最大电流,持续 2 s限幅保护重启清除0x0008-
过载电机 Iq 电流积分大于设置阈值一般保护重启清除0x0010-
速度跟踪误差过大期望速度与实际速度误差 > 320 RPM 持续 20 ms;该阈值仅针对 R120 / R120MAX,其他模组按 200 RPM 阈值设置快速保护重启清除0x0020负载突变可能触发;负载缓慢上升可能触发堵转与速度误差过大
正限位保护限位光电开关触发,或超过软件角度限位;目标速度方向与限位方向一致。软件正限位默认参数 32767快速保护指令清除,向限位反方向可以运行0x0040-
负限位保护限位光电开关触发,或超过软件角度限位;目标速度方向与限位方向一致。软件负限位默认参数 -32767快速保护指令清除,向限位反方向可以运行0x0080-
输出端编码器异常通过输出端编码器计算速度并与速度端比较;当输出端编码器计算速度为 0、速度端为 100 RPM 持续 20 ms 时触发,反向同理快速保护重启清除0x0100-
位置跃迁过大CSP 模式下发送的目标位置增量 > 100 cnt,发送周期 1 ms伺服保持在当前位置指令清除0x0200-
电流采样错误初始化时判断电流采样基准不在合理范围快速保护重启清除0x0400-
电流跟踪误差超差目标电流与反馈电流误差 > 10 A 持续 20 ms,阈值按额定电流设置快速保护重启清除0x0800缺相或电机参数设置异常可能触发
位置跟踪误差过大期望位置与实际位置误差 > 2000 cnt 持续 20 ms快速保护重启清除0x1000-

保护等级说明:

保护等级保护方式说明
一般保护速度减速到设置阈值;抱闸吸合;等待 100 ms;关 PWM
快速保护关 PWM;抱闸吸合
限幅保护限幅到最大电流的二分之一;抱闸吸合;等待 100 ms;关 PWM