机器人电机与硬件基础

从电压、电流和一只 MOSFET 出发，一路搭到电机驱动器、闭环伺服关节、编码器、RS-485 / CAN / EtherCAT、电池与整机控制栈。目标是让零基础读者能看懂一张机器人硬件框图、读懂关键规格，并知道数字之间怎样互相制约。

9 篇独立文章4 条主线：电、机、控、通资料快照：2026-08-29

Part I · 先知道电和电机在做什么

电压、电流、功率与真实导线

从欧姆定律到电容、电感、地、保险丝与反电动势，建立不会混淆单位的直觉。

有刷 DC、BLDC/PMSM、步进、感应与直线执行器的换向方式、优势和边界。

六只 MOSFET 如何把直流电池变成三相磁场，电流环怎样把安培变成力矩。

Part II · 从一台电机变成一个机器人关节

Servo 不是某种电机，而是电机、反馈、驱动与控制器组成的闭环系统。

行星、谐波、摆线、皮带与直驱如何交换力矩、速度、惯量、回差和可回驱性。

分清分辨率、精度、重复性、带宽和延迟，并理解为什么双编码器很有价值。

Part III · 把几十个关节接成一台机器人

从物理层到消息层逐层理解带宽、周期、延迟、抖动、同步与终端电阻。

电从电芯怎样到关节和计算机，回生能量、浪涌、过流和过温怎样处理。

读懂整机框图和规格书，用一个关节例子把力矩、转速、电流、热与通信闭合起来。

全系列最重要的边界：

“电机”“驱动器”“伺服”“减速关节”和“整机控制接口”不是同一个对象。比如 G1 的开发者可以通过 Ethernet 上的 DDS 发送关节命令；这不等于 DDS 就是电机绕组旁边的物理总线，也不能据此断言 G1 机内一定使用 EtherCAT 或 RS-485。