开始之前
需要的基础
- 基础机械、电学和反馈控制。
- 动力工作需要适当的培训和监督。
设备 & 运行环境
从计算和模拟开始。使用有记录的、适当额定的设备；该路线不会取代电气或机器安全设计。
没有固定的完成时间：使用下面的证据门来决定何时推进。资源链接打开botstest目录条目；检查其发布者文档以获取确切的版本和配置。
入门
将动议转化为要求
在比较致动器之前了解负载和任务。
理解这一阶段
联合要求包括运动、负载和持续操作。电机、传动装置、控制器、传感和电源必须一起考虑。
结合例子理解
教学示例 · 由 botstest 编写
对于所提出的臂关节，区分保持有效负载和通过预期运动加速有效负载。在比较组件规格之前，将刀具质量和偏移量添加到需求表中。
- 定义运动和负载情况。
- 单独的峰值和持续负载假设。
- 检查完整的机械和电气接口。
峰值扭矩本身并不能确定接头将满足其持续的任务。
参考依据： 机器人的组成。以上示例与步骤为结合参考资料编写的教学内容。
按这个顺序学习
- 扭矩、速度、传动装置和反射负载
- 占空比、热限制和反馈
- 功率转换和系统能量预算
参考文章与应用练习
Kris Hauser · University of Illinois · 课程章节
机器人的组成
建议阅读： 在阅读与您选择的机器人形式相关的部分之前阅读组件概述。
在选择软件或硬件之前，使用组件故障来揭示机械、感测和功率假设。
应用练习： 将所提议的联合职责与致动器、传动装置、感测、功率和机械要求联系起来。
动手实践
- 对单个关节运动进行建模并估计其负载情况。
- 将所需运动与记录的致动器/控制器限制进行比较。
联合需求表和初步功率预算。
达到这些标准后进入下一阶段
本阶段资源
Study the mechanics, coordinate frames, kinematics and control foundations relevant to the exercise.
Compare motor and gearing options against calculated duty, load and thermal requirements.
Understand precision reduction gearing and evaluate it within a complete joint design.
进阶
集成一个控制轴
使控制和测量在受监督的设置上可观察。
理解这一阶段
单轴工作是可观察状态和命令的集成实验。在大型机构之前使用模拟或适当监督的记录设备。
结合例子理解
教学示例 · 由 botstest 编写
记录有限示例的参考、测量状态和报告的故障。符号相反或单位不正确可能会产生很大的明显控制问题，但并不意味着所选控制器根本不合适。
- 检查命令类型和测量方向。
- 一次记录一项受控测试。
- 使用记录的故障和升级过程。
不要通过积极的控制器调整来补偿接口符号错误。
参考依据： 简单摆。以上示例与步骤为结合参考资料编写的教学内容。
按这个顺序学习
- 编码器约定及控制模式
- 总线接口、命令时序和故障报告
- 机械对准和测量的响应
参考文章与应用练习
Russ Tedrake · MIT · 课程章节
简单摆
建议阅读： 在解释行为图之前研究模型及其参数。
在添加更多关节或学习控制器之前，使用易于处理的动力学模型来解释测量的行为。
应用练习： 使用模型或受监督的单轴日志来比较命令方向、反馈和预期响应。
动手实践
- 在监督工作台或模拟设置中使用记录的致动器示例。
- 记录有界移动测试的参考、状态和故障状态。
单轴集成日志和接口规范。
达到这些标准后进入下一阶段
本阶段资源
Study integrated smart actuators and the exact bus, power and control requirements of the chosen model.
Study servo-control hardware and its interface, sensing and mechanical integration requirements.
Investigate a motor-control platform; use qualified supervision for powered bench work and verify motor compatibility.
专业实践
准备可维护的子系统
表明该轴适合整个机器人而不是孤立的演示。
理解这一阶段
当子系统的测试限制和替换过程明确时，子系统就准备好切换。验证必须涵盖预期的应用，而不仅仅是实验台演示。
结合例子理解
教学示例 · 由 botstest 编写
对照原始工作情况检查单轴结果。准备接受更换控制器或执行器所需的证据，包括配置和尚未测试的条件。
- 将测量结果与规定的要求进行比较。
- 识别不受支持的职责和环境案例。
- 编写更换配置和验收说明。
兼容连接器并不证明替代品具有等效的感测、控制或热行为。
参考依据： 产品实现。以上示例与步骤为结合参考资料编写的教学内容。
按这个顺序学习
- 热和负载验证
- 电源、通信和机械接口所有权
- 更换校准和生命周期支持
参考文章与应用练习
NASA Systems Engineering Handbook · 实践指南
产品实现
建议阅读： 阅读概述并比较验证、确认和产品转换责任。
使用验证和确认之间的区别来构造接受和移交证据。
应用练习： 建立涵盖持续工作、接口和更换验收的测试需求记录。
动手实践
- 对照原始负载情况检查测量的行为。
- 准备替换致动器或控制器修订版的验收测试。
子系统设计档案、验收报告和维护计划。
达到这些标准后进入下一阶段
本阶段资源
Investigate power conversion against the measured load, voltage and thermal design constraints.
Compare motor and gearing options against calculated duty, load and thermal requirements.
Inspect recorded robot signals and build views that expose timing and system failures.
常见误区
- 仅通过峰值扭矩来选择。
- 忽略工具质量、负载偏移、热条件或控制器兼容性。
下一步怎么走
仅在解决了单轴假设和监管要求之后才延伸成完整的手臂或腿部平台。
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