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首页 / 硬件 / V2.0 总装路线图

本文档为初次接触 Roboto Origin V2.0 的开发者提供一张从零件到整机的高层次装配地图。与逐步指导每一步螺丝拧紧的安装手册导读不同,总装路线图的核心作用是帮你建立阶段感——清楚当前处于哪一步、下一步该做什么、以及每个阶段交付什么。V2.0 采用模块化对称结构,机械与电气可分层推进,建议按照“先骨架、后电气、再理线、终标定”的顺序完成总装。

Sources: 安装手册_0428.pdf README_cn.md


装配前准备:四张清单

在拆开任何包装之前,请确认以下四项准备已完成。准备不足是导致中途停工和返工的首要原因。

文档清单:V2.0 的核心指导文件按阅读顺序依次为安装手册(机械装配)、走线说明(电气接线)、3D打印件标定说明(PPT格式,标定流程可视化)。这三份文件与散件清单共同构成装配的“四角支撑”。物料清点:对照散件清单 V1.1.3 核验大类数量,重点关注 23 个执行器(14 个 DM 4340P 与 9 个 DM-J10010L)、RBE_Board V2.0 三合一主板、48V 电池组及配套线束。工具与环境:工作台建议按左中右三区布置(待装配区、作业区、成品区),接触 PCB 与电机时必须佩戴防静电手套;锂电池操作全程禁止裸露正负极。电机前置配置:机械组装前必须完成电机 ID 分配与编码器校准,否则装入结构后将无法便捷接线调试。

Sources: README_cn.md [萝博头原型机(RoboParty Roboto Origin)散件清单 V1.1.3.xlsx](V2.0/roboto_origin_mechanic/00_Docs/萝博头原型机(RoboParty Roboto Origin)散件清单 V1.1.3.xlsx)


总装四阶段概览

V2.0 的总装可抽象为四个递进的阶段,每个阶段均有明确的交付物和可验证的里程碑。下图展示了从零件到可运行整机的完整路径。

flowchart TD
    A[准备阶段<br/>文档·物料·工具·电机ID] --> B[阶段一:机械骨架装配<br/>腿→髋→腰→臂]
    B --> C[阶段二:电气系统接入<br/>PCB安装·电机接线]
    C --> D[阶段三:线束管理与固定<br/>理线板·扎带·接口]
    D --> E[阶段四:机械标定与零位校准<br/>插销标定·限位校验]
    E --> F[整机就绪<br/>上电·使能·仿真/推理]

阶段一交付的是完整机械骨架,此时整机不通电;阶段二完成电气拓扑搭建,核心验证点是三合一板与四肢电机的 CAN 和供电连通性;阶段三解决的是机器人长期运行的可靠性问题——松动的线束在高频运动中易磨损;阶段四决定机器人能否安全使能,未标定的电机在 Reset 瞬间会产生巨大阶跃力矩,极易损坏减速器与结构件。

Sources: 安装手册_0428.pdf Roboto_origin走线说明.pdf


阶段一:机械骨架装配(自下而上)

V2.0 的机械装配遵循严格的从下到上、先内后外原则。下半身承载整机重量与动态冲击,是所有后续结构的基准,必须优先建立刚性。

下肢装配涵盖小腿、大腿、脚踝横滚连接件与 20cm 脚底板。该阶段大量使用向心关节轴承、推力滚针轴承和万向节十字轴承,需注意轴承安装方向——推力滚针组件仅需中间轴承层,外部两片垫片不装。小腿轴承锁与限位销的安装决定了膝关节的活动范围,左右腿为镜像对称关系。髋部与腰部是上下半身的力矩传递枢纽。髋夹板通过双面对称夹持固定髋关节电机,腰部支撑与电池底盖上的限位块共同构成腰部 yaw 关节的机械限位,装配时需确保限位槽方向与机器人正背面朝向一致。上肢装配包括肩膀、大臂、小臂及手部。肩关节与肘关节使用 DM 4340P 电机,安装时电机接口需保持竖直朝向,以便后续走线。整个阶段共涉及 26 种 CNC 加工结构件与若干 3D 打印件,CNC 件以 6061 铝合金为主,部分高应力件(如电池底盖、腰部支撑)采用 7075 铝合金。

Sources: 安装手册_0428.pdf A2_CNCBOM.xlsx


阶段二:电气系统接入(分层分路)

电气系统的核心是 RBE_Board V2.0 三合一板,该板集成 48V 转 5V 降压、分电与 USB 转 CAN 三项功能,尺寸仅 80mm×60mm,通过 M3 螺丝固定在胸腔内部。整机电气架构可理解为“一个枢纽、四条总线、23 个终端”。

电源层:电池通过 XT60 接入三合一板,48V 经 XT30(2+2) 端子分四路输出至左臂、右臂、左腿、右腿(含腰部)。5V 经 Type-C 输出至主控板(如 RDK X5 或香橙派 5 Plus)。通信层:主控通过 USB Type-C 连接三合一板,板载 USB2CAN 将指令转为 CAN 总线,再分发至四肢。电机 Slave ID 接线顺序为:左腿 0x01-0x06、右腿 0x07-0x0C、腰部 0x0D、左手 0x0E-0x12、右手 0x13-0x17。接线原则:电机连接供电板遵循“先左后右、先腿后手”原则,电机 0x01 对应 CAN0,0x07 对应 CAN1,0x0E 对应 CAN2,0x13 对应 CAN3。同一条肢体内的电机通过 XT30 短线级联,最终由肢体的首端电机汇总至三合一板。

下表汇总了四肢与躯干的典型线束规格,完整清单请参考走线说明文档:

线束编号 连接区域 规格 长度 数量
RBW_Origin_Leg01~Leg05 右腿/左腿级联 XT30/XT30(+2) 10~40cm 各2
RBW_Origin_Arm01~Arm04 左手/右手级联 XT30(+2)-XT30(+2) 20cm 各2
RBW_Origin_Body01 腰部→右腿 XT30-XT30 20cm 1
RBW_Origin_Body02 左手/右手→供电板 XT30(+2)-XT30(+2) 20cm 2
RBW_Origin_Body03/04 左腿/右腿→供电板 XT30(+2)-XT30 60/50cm 各1

Sources: Roboto_origin走线说明.pdf README_cn.md 三合一电路V1.0硬件说明.pdf


阶段三:线束管理与固定

线束管理的目的是消除运动干涉与磨损。未固定的电源线与 CAN 线在关节往复运动中极易与结构锐边摩擦,造成短路或通讯中断。

V2.0 在髋部、臀部、腹股沟、大腿、膝盖、手臂等位置设置了专用理线槽与线材固定件。所有理线板固定螺丝为 M4×8 平头螺丝。走线时遵循以下规则:同肢体的动力线与信号线尽量并行捆扎;跨越关节的线缆需预留活动余量,避免关节到达极限位置时拉拽接口;背部主控区域线材使用束线固定座归纳,防止与腰部旋转机构缠绕。背部面板还需安装急停按钮、金属按钮开关、电源充电口与数字电压表,其中急停按钮内部电路板需用卡扣夹紧,这是整机安全链路的最后物理保障。

Sources: 安装手册_0428.pdf Roboto_origin走线说明.pdf


阶段四:机械标定与零位校准

机械标定是总装的最后关口,直接决定电机使能后是否会产生破坏性冲击。V2.0 采用插销式机械标定作为零位对齐手段,依赖圆柱定位销插入特定孔位来锁定关节自由度。

标定逻辑:在手臂和腿部指定孔位插入 M4×18 或 M4×22 限位插销,利用零件自身的几何约束将关节固定在设计的零位姿态,随后通过上位机完成电机的绝对零位写入。腰部标定:不同于四肢的插销方案,腰部 yaw 关节通过腰部支撑结构与电池底盖上的限位块实现定位——上半身逆时针旋转至接触限位块即可。公差与适配:由于加工供应商和批次的差异,定位销可能出现无法完全插入的情况。实际判定标准是“插入后关节转动自由度已被限制”,无需强行插至理论极限深度;若过紧可用橡胶锤轻敲,拔出困难时可借助尖嘴钳。BOM 中同时提供 18mm 与 22mm 两种长度销钉,使用者可根据局部干涉情况自行选用。

完成标定后,建议在悬空状态下执行 Reset 测试:确认所有电机指示灯为绿色使能状态,观察关节是否能平稳回到预设零位,若存在较大偏差需重新检查标定步骤。

Sources: 安装手册_0428.pdf 3D打印件标定说明.pptx


安全红线与质检节点

在整个总装过程中,以下三条安全红线不可逾越,每条红线对应一个强制质检节点。

红线一:电池安全。任何跌落高度超过 30cm 的电池组必须报废隔离,严禁再次装机;电池插头未连接主板前必须保留护套或绝缘胶带。红线二:断电作业。所有关节安装、调试、更换必须在急停按下且断开电源的状态下进行;严禁将手指伸入关节缝隙或限位槽内。红线三:标定前置。电机未标定前禁止执行 Reset 操作,Reset 必须在配备安全吊架的悬空环境中进行。

质检节点 检查内容 通过标准
骨架完成后 关键紧固件扭矩 脚踝连杆、髋夹板无松动
接线完成后 CAN 链路连通 上位机能扫描到 23 个电机 ID
标定完成后 插销约束有效性 各关节无法绕标定方向转动
上电前 电压与急停 电池电压≥50V,急停功能正常

Sources: 安装手册_0428.pdf


阅读路线图与下一步

总装路线图解决的是“全局视野”问题。当你明确了自己所处的阶段后,应下沉到对应专题文档获取手把手指导。建议的后续阅读顺序如下:

  1. 物料与制造:若尚未备齐零件,前往 物料清点与 BOM 概览 核对大类,并在 制造文件获取指南 中获取 CNC 图纸与 3D 打印文件。
  2. 机械细节:深入阅读 安装手册导读 获取每一步的螺丝规格与装配图示;若需理解结构背后的设计逻辑,参考 V2.0 机械结构设计原理关键改进:腰部限位、背板开关与手臂优化
  3. 电气与接线:在 RBE_Board V2.0 集成主板架构 中理解三合一板的工作原理,在 电气走线与接线规范 中掌握线束工艺标准。
  4. 标定与仿真:机械总装完成后,进入 3D 打印件标定流程标定工装与销钉标定工艺 完成零位校准;若准备进入算法开发,参考 URDF 模型结构与关节配置仿真环境接入与开发指南