本文档面向已完成机械骨架装配、即将进入电气连接的开发者,系统梳理 ATOM01 V2.0(roboto_origin)整机线束的物料规格、四肢电机菊花链接线顺序、RBE_Board 主控回连规则,以及线束固定与端口加固的工程实践。内容全部源自 Roboto_origin走线说明.pdf 与 安装手册_0428.pdf 的电气章节,是机械装配完成后、首次上电使能前必须严格执行的参考基准。
Sources: README_cn.md Roboto_origin走线说明.pdf
线材 BOM 总览
V2.0 整机线束按功能域划分为手臂(Arm)、腿部(Leg)、躯干(Body)三大系列,共 15 个物料编号。由于机体采用左右对称设计,除腰部与主控线束为单套外,其余线束数量均按左右双份配置。下表汇总了全部线束的编号、连接器规格、长度与数量。
| 编号 | 连接器规格 | 线束长度 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| RBW_Origin_Arm01 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm | 2 | 双头 90° CAN 线上下 |
| RBW_Origin_Arm02 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm | 2 | 90° CAN 线上下 ×2 |
| RBW_Origin_Arm03 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm | 2 | 双头 90° CAN 线同向 ×2 |
| RBW_Origin_Arm04 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm | 2 | 双头 90° CAN 线上下 ×2 |
| RBW_Origin_Leg01 | XT30–XT30(附 GH1.25 2pin 反线 30 cm) | 20 cm | 2 | — |
| RBW_Origin_Leg02 | XT30–XT30(附 GH1.25 2pin 反线 30 cm) | 20 cm | 2 | — |
| RBW_Origin_Leg03 | XT30–XT30(附 GH1.25 2pin 反线 50 cm) | 40 cm | 2 | — |
| RBW_Origin_Leg04 | XT30–XT30(+2)(附 GH1.25 2pin 反线 35 cm) | 30 cm | 2 | — |
| RBW_Origin_Leg05 | XT30(+2)–XT30(+2) | 10 cm | 2 | — |
| RBW_Origin_Body01 | XT30–XT30 | 20 cm | 1 | 腰部电机至右腿 |
| RBW_Origin_Body02 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm | 2 | 单头 90° ×2,双手至供电板 |
| RBW_Origin_Body03 | XT30(+2)–XT30(附 GH1.25 2pin 反线 65 cm) | 60 cm | 1 | 左腿根至供电板 |
| RBW_Origin_Body04 | XT30(+2)–XT30(附 GH1.25 2pin 反线 55 cm) | 50 cm | 1 | 右腿根至供电板 |
| RBW_Origin_Body05 | USB-A 转 Type-C | — | 1 | 支持 USB 3.0,主控至载板 |
| RBW_Origin_Body06 | Type-C 转 Type-C | — | 1 | 主控外设供电/数据 |
需要特别注意的是,V2.0 采用 XT30 (2+2) 合束接口作为 RBE_Board 与电机之间的主要功率+通信载体,即两根大电流针脚承载 48V/GND,另两根针脚承载差分 CAN 信号。而表中出现的 "GH1.25 2pin 反线" 为部分电机间串联或电机至供电板转接时预留的独立信号支线,用于在_legacy_电机接口或调试场景中提供 CAN_H/CAN_L 的物理出口。实际接线时,应以线束标签与实物丝印为准,避免强行混用。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf
电机 ID 与拓扑架构
roboto_origin 全身共配置 23 个伺服电机,采用 Slave ID 进行总线寻址。四肢与腰部电机在 CAN 总线上构成四条独立的菊花链,分别汇聚至 RBE_Board V2.0 的四路隔离 CAN 端口。整机拓扑呈 星型-菊花链混合结构:RBE_Board 为中心节点,四条总线向四肢辐射,每肢内部电机首尾串联。
graph TD
subgraph RBE["RBE_Board V2.0 三合一供电板"]
C0[CAN0 端口]
C1[CAN1 端口]
C2[CAN2 端口]
C3[CAN3 端口]
end
subgraph LEFT_LEG["左腿(6 电机)"]
L1[0x01 髋] --> L2[0x02 大腿]
L2 --> L3[0x03 膝]
L3 --> L4[0x04 小腿]
L4 --> L5[0x05 踝横滚]
L5 --> L6[0x06 踝俯仰]
end
subgraph RIGHT_LEG["右腿(6 电机)+ 腰"]
R1[0x07 髋] --> R2[0x08 大腿]
R2 --> R3[0x09 膝]
R3 --> R4[0x0A 小腿]
R4 --> R5[0x0B 踝横滚]
R5 --> R6[0x0C 踝俯仰]
W1[0x0D 腰] --> R1
end
subgraph LEFT_ARM["左手(5 电机)"]
A1[0x0E 肩] --> A2[0x0F 大臂]
A2 --> A3[0x10 肘]
A3 --> A4[0x11 小臂]
A4 --> A5[0x12 腕]
end
subgraph RIGHT_ARM["右手(5 电机)"]
B1[0x13 肩] --> B2[0x14 大臂]
B2 --> B3[0x15 肘]
B3 --> B4[0x16 小臂]
B4 --> B5[0x17 腕]
end
C0 -->|Body03| L1
C1 -->|Body04| R1
C2 -->|Body02| A1
C3 -->|Body02| B1
上述拓扑揭示了两个关键约束。第一,腰部电机 0x0D 并非直连 RBE_Board,而是通过 Body01 线束挂接在右腿根电机 0x07 上,形成"右腿+腰"的复合总线。第二,每肢的根电机(0x01、0x07、0x0E、0x13)承担总线网关角色,其靠近躯干的一端通过 Body02~Body04 线束回连至 RBE_Board,另一端则向下级电机延伸菊花链。若根电机 ID 设置错误或线束插反,将导致整肢通讯中断。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf
四肢接线规范
机器人采用严格对称结构,左右侧接线规则完全一致。下文以 右腿 与 左手 为示例给出逐步指令,左腿与右手请镜像参照执行。
腿部接线(以右腿为例)
右腿电机 Slave ID 依次为 0x07→0x08→0x09→0x0A→0x0B→0x0C,相邻电机之间使用 Leg01~Leg05 线束首尾串联,形成从髋关节到踝关节的功率-通信一体链路。
| 连接区间 | 线束编号 | 规格 | 长度 |
|---|---|---|---|
| 0x07 → 0x08 | RBW_Origin_Leg01 | XT30–XT30 | 20 cm |
| 0x08 → 0x09 | RBW_Origin_Leg02 | XT30–XT30 | 20 cm |
| 0x09 → 0x0A | RBW_Origin_Leg03 | XT30–XT30 | 40 cm |
| 0x0A → 0x0B | RBW_Origin_Leg04 | XT30–XT30(+2) | 30 cm |
| 0x0B → 0x0C | RBW_Origin_Leg05 | XT30(+2)–XT30(+2) | 10 cm |
左腿的对应关系为 0x01→0x02→0x03→0x04→0x05→0x06,线束型号与长度同上。Leg05 仅 10 cm,用于踝关节横滚与俯仰电机之间的短距互联,安装时需注意该线束弯曲半径不可过小,避免 XT30 锁扣受力崩开。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf
腰部接线
腰部仅含一个电机(0x0D),其电气归属并入右腿总线。使用 RBW_Origin_Body01 线束(XT30–XT30,20 cm)将腰部电机输出端与右腿根电机 0x07 的对应端口相连。此设计减少了 RBE_Board 一路独立电机接口,但也意味着腰部通讯与右腿共用同一 CAN 总线带宽与故障域。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf
手臂接线(以左手为例)
手臂电机 Slave ID 依次为 0x0E→0x0F→0x10→0x11→0x12,全部为 4340P 关节电机,统一使用 XT30(+2)–XT30(+2) 规格线束。由于手臂各关节空间紧凑且运动范围大,四段线束长度均为 20 cm,以保证屈伸时余量一致。
| 连接区间 | 线束编号 | 规格 | 长度 |
|---|---|---|---|
| 0x0E → 0x0F | RBW_Origin_Arm01 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm |
| 0x0F → 0x10 | RBW_Origin_Arm02 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm |
| 0x10 → 0x11 | RBW_Origin_Arm03 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm |
| 0x11 → 0x12 | RBW_Origin_Arm04 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm |
右手对应区间为 0x13→0x14→0x15→0x16→0x17。Arm01~Arm04 的备注栏中出现了 "双头 90° CAN 线上下/同向" 等字样,其物理含义为 GH1.25 信号支线相对于 XT30 主干的出线方向——同向指两端支线朝向一致,上下指两端朝向相反。装配时若发现线束扭转干涉,应以实际路由顺畅为优先,不必强行匹配理论朝向。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf
主控板回连规范
当四肢内部菊花链完成后,每肢的根电机还需通过一根"回连线"将总线引回 RBE_Board,实现功率注入与上位机通信。回连线遵循 先左后右、先腿后手 的插接原则,且每根线束的 CAN 通道分配已经固化,不可随意对调。
| 根电机 | 线束编号 | 规格 | 长度 | 对应 CAN 通道 |
|---|---|---|---|---|
| 0x01(左腿根) | RBW_Origin_Body03 | XT30(+2)–XT30 | 60 cm | CAN0 |
| 0x07(右腿根) | RBW_Origin_Body04 | XT30(+2)–XT30 | 50 cm | CAN1 |
| 0x0E(左手根) | RBW_Origin_Body02 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm | CAN2 |
| 0x13(右手根) | RBW_Origin_Body02 | XT30(+2)–XT30(+2) | 20 cm | CAN3 |
Body03 与 Body04 长度分别为 60 cm 与 50 cm,对应腿部长链路需从足底/髋部跨越至背部主板;Body02 仅 20 cm,因手臂根电机已位于胸腔附近,距 RBE_Board 较近。插接完成后,建议在 RBE_Board 接口处再次核对丝印:CAN0~CAN3 与左下、右下、左上、右上的空间顺序一一对应。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf
板间通讯与主控连线
除电机功率-总线链路外,整机还需建立主控板、传感器与人机交互设备的数据通路。V2.0 通过 RBE_Board 的集成化设计,将这部分连接简化为三条独立线缆。
主控板至 RBE_Board: 使用 RBW_Origin_Body05(USB-A 转 Type-C,支持 USB 3.0)将香橙派 5 Plus 的 USB 端口连接至 RBE_Board 的 USB2CAN Type-C 上行接口。该线缆同时承载四路 CAN 总线的 USB 封装数据与主控板对 RBE_Board 的识别握手,必须使用支持数据通讯的屏蔽线缆,严禁与普通充电线混用。
IMU 与手柄接收器: 两者均通过独立 USB 2.0 接口直接插接在香橙派 5 Plus 上,不经过 RBE_Board 中转。这意味着在拆卸胸腔背板时,需额外留意这两根短线缆的拔插,避免误拽导致 USB 母座脱焊。
电压显示模块: 机身背部预留的电压显示接口为 GH1.25 2pin,直接并联在电池输入侦测点,用于实时查看 48V 母线电压。该接口无极性丝印,插接前需用万用表确认红黑方向,反接将导致数码管无显示或永久损坏。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf 三合一电路V1.0硬件说明.pdf
线束固定与应力释放
双足机器人在行走与跳跃过程中会产生高频振动与大幅度关节扭转,若线束处于悬空或硬折状态,极易在接口处产生疲劳断裂。因此,接线完成后必须执行以下固定与加固措施。
理线板安装位置
安装手册在 Step 58~63 中规定了 6 处线束固定件(理线板)的安装位,全部使用 M4×8 平头螺丝 锁附。以右手与右腿为例,固定点覆盖:
- 手臂:肩部至肘部过渡区
- 髋部:大腿根与髋夹板交界
- 臀部:后侧盖板内侧
- 腹股沟:大腿内侧与躯干连接缝
- 大腿:中段外侧护板
- 膝盖:膝关节下方保护盖
线束在穿过这些固定件时,应遵循"先插接、后绑扎"的顺序:先将两端连接器可靠插入电机与供电板,再沿自然走向将线束中段压入理线板卡槽,最后用尼龙扎带或魔术贴收紧。切忌先固定中段再拉扯两端,否则会导致连接器端子承受额外张力。
Sources: 安装手册_0428.pdf
端口加固与朝向规范
电机接口的朝向在机械装配阶段即已确定。安装手册要求:腿部电机接口朝向 竖直方向(通常向下或向外),手臂肩部电机接口朝向 竖直向上,以最大限度降低线束在关节旋转时的扭曲角度。若发现接口朝向与线束自然走向冲突,应优先返工调整电机安装相位,而非强行弯曲线束。
对于所有 GH1.25 CAN 信号端子及高振动区域的 XT30 功率端子,建议使用 UV 胶 在插接完成后对胶壳与线材过渡处进行点胶加固。UV 胶固化后形成柔性包覆层,可在不增加永久硬点的前提下防止端子松脱。需避免使用热熔胶,因其高温可能熔化线束外皮。
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf 安装手册_0428.pdf
线束制造工艺参考(V1.0)
V2.0 的线束 BOM 表未给出详细制造工艺,但 V1.0 的 wire01~wire03.pdf 工程图纸提供了一套可复用的自制线束规范。若用户需要自行加长、替换或维修线束,建议参照以下工艺参数执行:
| 工艺项 | 参数/要求 |
|---|---|
| 功率导线 | 16 AWG,XT30 供电路径 |
| 信号导线 | 26 AWG,GH1.25 CAN 路径 |
| 端子品牌 | AMASS(XT30 系列)、XUNPU(GH1.25 系列) |
| 热缩管 | 剥线处及套管固定处各 15 mm,红正黑负 |
| 屏蔽层 | 信号线外覆屏蔽层,建议双绞 |
| 外护套 | 尼龙编织套管将多线缠绕成一束 |
| GH1.25 固化 | 卡夫特 K-704 胶水(或厂商自有胶水)点胶固化 |
| 标签 | 包含有线束名称及物料号的标签贴纸 |
| 长度公差 | ≤50 mm ±3 mm;50–200 mm ±5 mm;200–500 mm ±10 mm;500–1000 mm ±20 mm;>1000 mm ±30 mm |
上述规范虽源自 V1.0,但其线规、屏蔽与应力释放原则同样适用于 V2.0 的 XT30 (2+2) 合束线制作。对于不具备压线钳与示波器验证条件的开发者,强烈建议直接采购官方 BOM 线束,避免手工焊接导致的接触电阻不均与 CAN 信号完整性劣化。
Sources: wire01.pdf wire02.pdf wire03.pdf
上电前核查清单
接线完成后、闭合电池开关前,建议按以下清单逐项确认,可将绝大多数接线错误拦截在上电之前。
| 核查项 | 合格标准 | 常见失误 |
|---|---|---|
| 功率极性 | 万用表直流档测量 XT60 输入,红正黑负,无短路 | 电池改焊后极性反转 |
| CAN 线序 | GH1.25 端子 H 接 H、L 接 L,差分对不交叉 | 将反线误当正线插入 |
| 电机 ID 唯一性 | 全身 23 个电机 ID 无重复、无跳号 | 左右腿电机 ID 写反 |
| 终端电阻 | CAN_H 与 CAN_L 间直流电阻约 60 Ω | 末端 120 Ω 电阻漏焊或双份 |
| 根电机回连 | 0x01/0x07/0x0E/0x13 各有一路线束回到 RBE_Board | 仅串完菊花链忘记回连 |
| 接口锁扣 | 所有 XT30/XT60 锁扣到位,可听到"咔哒"声 | 半插导致大电流拉弧 |
| 线束干涉 | 各关节在极限位时线束不被拉伸、不磨结构锐边 | 理线板位置偏移导致磨损 |
| UV 胶固化 | GH1.25 及高振动区 XT30 已完成点胶并紫外固化 | 未固化即上电测试 |
Sources: Roboto_origin走线说明.pdf 三合一电路V1.0硬件说明.pdf
后续阅读指引
完成电气走线与接线后,机器人已进入"有线无电"状态。下一步应按以下路径继续:
- 若需理解 RBE_Board V2.0 的芯片架构、隔离 CAN 设计与四路总线物理层细节,请阅读 RBE_Board V2.0 集成主板架构。
- 若需掌握 USB 转 CAN 的 Linux 驱动识别、四路总线拓扑规划与固件烧录方法,请阅读 USB 转 CAN 通讯协议与拓扑。
- 若准备进行电机零位标定与限位验证,请阅读 机械限位与安全防护措施 与 3D 打印件标定流程。
- 若对 V1.0 分立模块的老硬件接线仍有维护需求,请阅读 V1.0 分立模块参考(Power 与 USB2CAN)。