关节驱动板

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产品分类 关节驱动板
设计服务 需求分析、原理图设计、PCB Layout、BOM清单生成
生产服务 物料代采、SMT贴片、DIP 插件、后段处理
测试服务 原型测试、首件测试、在线测试、功能测试、环境测试、老化测试、EMC测试
PCBA打样 支持
PCBA小批量 支持
PCBA大批量 支持
起贴量 一片起贴
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产品详情

关节驱动板 – 设计 + 代工 全栈服务

捷嘉智造 为机器人关节(协作机器人、人形机器人、四足机器人)提供关节伺服驱动板的完整硬件解决方案。既可独立承接设计(ODM),也可独立承接代工(OEM),更支持设计+代工一体化。从 FOC 算法硬件、功率级到通信接口,一站式交付。


产品技术概述

关节驱动板是机器人执行机构的核心,负责驱动无框电机/伺服电机,实现位置、速度、力矩闭环控制。捷嘉智造在此领域积累了成熟的设计与生产工艺,可交付以下典型规格:

参数典型值
适用电机类型无框力矩电机、交流伺服、无刷直流(BLDC)
供电电压24V / 48V DC(可扩展至 72V)
连续电流10A ~ 40A(峰值 2~3倍)
控制方式FOC(磁场定向控制),支持位置/速度/力矩模式
通信接口EtherCAT(CoE)、CANopen、RS485(Modbus)
反馈接口增量编码器、绝对值编码器(SSI/BiSS)、霍尔、旋变
尺寸可定制(典型 60×80mm 或集成于关节模组)

以上规格可作为设计起点,我们根据您的关节结构、功率需求灵活调整。


🔧 设计能力(ODM)—— 从需求到图纸、样机

您只需提供电机参数(功率、电流、电压、反馈类型)、控制要求(通信协议、控制模式)、安装尺寸等,我们完成全套硬件设计及固件开发。交付物包括:原理图、PCB文件、BOM、固件源码(可选)、工程样机、调试工具。

设计流程

  1. 需求分析:明确电机类型(无框/伺服/BLDC)、额定/峰值电流、电压范围、反馈传感器(编码器/霍尔/旋变)、通信接口(EtherCAT/CAN/RS485)。

  2. 系统方案设计:主控选型(STM32/TI C2000/Infineon)、栅极驱动器、功率MOSFET/IGBT、电流采样(低侧/高侧/隔离)、电源隔离、保护电路。

  3. 原理图设计:三相逆变桥、电流检测调理、编码器接口(SSI/BiSS/ABZ/UVW)、隔离通信(磁耦/光耦)、辅助电源(15V/5V/3.3V)。

  4. PCB Layout:功率回路最小化,充分考虑散热、EMC、寄生参数。支持多层板、厚铜、铝基板(用于大功率)。

  5. 固件开发:FOC 算法(MTPA、弱磁)、电流/速度/位置三环 PID、传感器融合、EtherCAT/CANopen 协议栈移植、故障诊断与保护。

  6. 样机制作与调试:提供 3-5 片工程样机,配合您的电机与机械负载进行联调,优化控制参数。

  7. 设计文档交付:全套设计文件(原理图、PCB源文件、BOM、Gerber、测试报告、参数手册)。

设计特色与优势

  • 高功率密度:优化功率回路与散热,同等电流下尺寸更小(成功案例:48V/20A 驱动板 60×70mm)。

  • 高精度控制:16kHz 以上 PWM 频率,电流环响应 < 2kHz,速度/位置纹波低。

  • 冗余保护:过流、过压、欠压、过温、短路保护,故障自恢复或锁存可选。

  • 总线兼容:已适配多家机器人主控(EtherCAT 主站如倍福、CODESYS、ROS2 等)。

  • 知识产权:设计成果归您所有,我们严格保密。

设计周期与费用:一般 6-8 周完成设计+样机,开发费(NRE)根据功率和复杂度报价(通常 3-10 万元),批量生产后可部分或全部返还。


🏭 代工能力(OEM)—— 从图纸到批量生产

您提供完整的生产文件(Gerber、BOM、坐标文件、测试要求),我们负责PCB制板、SMT贴片、DIP插件、烧录、测试、三防漆、组装、老化、包装的全流程代工。月产能可达10万片,良率≥99.5%。

代工流程

  1. 文件审核与备料:检查Gerber/BOM完整性,采购元器件(可接受客户提供关键IC)。

  2. PCB制板:1-12层,FR4/铝基/柔性板,HDI(一阶/二阶),阻抗控制±10%。

  3. SMT贴片:高速贴片线,支持0201、0.4mm BGA,AOI + X-Ray检测。

  4. DIP插件与后焊:人工/波峰焊,连接器压接。

  5. 烧录与测试:固件烧录,ICT(短路/开路/元件值),FCT(根据您的测试方案定制测试架)。

  6. 三防漆与老化:可选整板或局部喷涂,室温/50℃老化24-72小时。

  7. 组装与包装:外壳装配(如需要),ESD包装,出货前抽检。

代工能力详述

  • PCB制板:最小线宽/线距3mil,最小孔径0.2mm,表面处理:沉金/喷锡/OSP。

  • SMT产能:日贴装200万点,可同时生产多品种小批量。

  • 测试能力:自主研发测试系统,支持多通道电压/电流/通信/触觉信号自动测试。

  • 老化房:200个老化位,高温/常温可编程。

  • 品质体系:ISO9001:2025,IATF16949全流程可追溯,每片板卡生成唯一序列号。

代工周期与起订量

  • 打样:1片起,7-10个工作日;加急需详询。

  • 小批量:100-1000片,15-20天。

  • 大批量:1000片以上,25-30天(可协商缩短)。

  • 年度框架:支持VMI(供应商管理库存)模式,按周分批交付。

成本优势:自有PCB厂+贴片厂,无外包环节,批量价格低于市场平均水平10-15%。


为什么选择捷嘉智造?

  • 双重心能力:既懂设计又精于生产,避免设计-代工衔接不畅。

  • 机器人行业专精:已为30+机器人企业提供驱动板、主控板、传感器板,累计出货超50万片。

  • 快速响应:24小时报价,48小时确认打样方案,专属工程师对接。

  • 灵活合作模式:纯设计、纯代工、设计+代工一体,任选。

  • 品质与售后:12个月质保,不良品免费维修或重做。


典型应用场景

  • 协作机器人关节(如 UR、AUBO 类型)

  • 人形机器人髋/膝/踝关节(高动态响应)

  • 四足机器人腿部关节(高扭矩密度)

  • 工业自动化伺服驱动(通用替代方案)


相关产品

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常见问题(FAQ)

Q1:你们可以只做代工,不设计吗?

A:可以。您提供Gerber/BOM/测试要求,我们按图生产,不涉及设计变更。

Q2:设计+代工一体有什么好处?
A:设计时充分考虑生产工艺(DFM),减少改板次数;开发费可抵扣后续代工费;无缝交接,节省沟通成本。

Q3:关节驱动板一般需要哪些保护功能?
A:过流、短路、过压、欠压、过温、缺相、编码器断线检测等。我们会根据您的安全要求设计。

Q4:代工的最小起订量是多少?打样周期?
A:打样1片起,7-10天;批量100片起,15-20天(视工艺复杂度)。

Q5:支持大功率(如 72V/50A)驱动板吗?
A:支持。我们设计过 72V/60A 的大功率关节驱动板,采用厚铜 PCB 或铝基板,配合强制风冷。

Q6:能否提供底层驱动和调试软件?
A:可以。ODM 模式下我们提供基于 PC 的上位机调试工具(参数设置、曲线监控)和通信协议说明