电机选型报告
一、概述
对于机器人行走用的电机，要求是比较高的，不是一般的电机可以胜任的。
对于其的选择，我们应该考虑到以下几点：
考虑电机的转动稳定度，即要能很好的锁定其转动角速度，这样对于控制机器人的行走就可以从动力上得到了第一步的控制，所以需要考虑电机转动时的线性平稳度的问题。
这样我们就得用闭环工作的电机，例如：直流伺服电机，直流无刷伺服电机，交流伺服电机，普通无刷电机，步进电机等。
●考虑电机的转速，要考虑机器人的最高行走速度和低速的精确对准问题。
●考虑机器人提速快慢的问题，即电机的扭矩和轮子直径的问题。
●考虑机器人供电的问题。
●考虑到电机在机器人上安装的问题。
●考虑对电机控制实现的容易程度的问题。
●考虑到对电机及其部件的维护和维修问题。
综合上述，我们首选应当是伺服电机，当然考虑到供电，我们应当选择24V以下直流供电的直流伺服电机或直流无刷伺服电机。
虽然步进电机可以有很好的精度，但是步进电机的扭矩太小，不适合做机器人的行走电机。
普通无刷电机虽然也可以是闭环的，但是其工作时对角速度的锁定能力是远远不能满足我们的需要的，因为他只有三个霍尔传感器用于检测其转子的位置（转速检测）。
所以我们的选择就定位在直流伺服电机或直流无刷伺服电机。
二、电机的参数估算
1、供电电压DC－24V
我们前几届机器人比赛中使用的电源电压都是DC24V，所选的许多零部件也是DC24V供电的，为了能把他们用上去，所以我们今年也依然选用DC24V供电。
电压高一些也有一定的好处的，就是对较大功率的部件的供电电流在相同功率下会小一些，例如：理想情况下240W的电机在24供电时是10A，而12V供电则需要20A，这使得电机的控制器的效率和负载承受能力都大为下降，可靠性也有所降低。
2、电机的输出转速 250～400RPM
这个要从机器人的行走速度上来考虑，首先我们考虑到常用的轮子尺寸在直径150mm，而我们的机器人最高速度约需要运行在2m/s～3m/s之间。
我们用3m/s 来算，轮子周长C＝0.15m×pi＝0.471m ，达到3m/s的转速为w＝3/c＝6.37RPS ＝382RPM。
所以在250～400RPM之间。
3、电机的扭矩 1.5NM
电机的扭矩需要从机器人的提速快慢（加速度）上来考虑，以3m/s的最高速度考虑，加速度在2.5m/s2的情况下，提速需要1.6s，这种情况是可以满足我们的需要的，当然也可以大一些，这样机器人的运作会显得更灵活些，但是还得考虑到地面摩擦允不允许我们达到更高的加速度。
根据殷家才对2008年南昌大学机器人队用于比赛的手动机器人对地面的摩擦力来看，加速度应控制在2.5m/s2比较适合。
他当时用弹簧秤测得手动机器人在行走时对地面的滑动摩擦力约为6.5Kg（65N），手动机器人整重15Kg左右，当然静摩擦力应该大一些，但是我们也只能取动摩擦力来考虑。
65N的力对15Kg的机器人加速度为a＝65/15Kg＝4.33m/s2，而我们取的加速度不能大于4.33 m/s2，所以我们考虑机器人的加速度在2.5m/s2也已经放有余量了。
从2.5m/s2的加速考虑，机器人重量以15Kg考虑，则需要的力为37.5N，因为用两只电机，来驱动所以要除以2，得每只电机需要产生18.75N的力。
轮子的直径以150mm来算，所以18.75×0.075NM＝1.40625NM，再加上传动过程重克服扭矩的，取1.5NM。
4、电机的尺寸长180mm 直径80mm
从安装上考虑电机的尺寸，长度不能太长，我们机器人的宽度一般为400mm左右，两电机同轴对着安装的话，则留有余地的算电机不能超过180mm的长度，从轮子的直径考虑，电机的直径（最大）不能超过80mm。
5、电机的控制器
电机的控制器的选择首先是能和所选的电机匹配，其次是负载能力，再次是控制接口。
供电电压为DC－24V，负载能力因电机功率而定。
6、功率的选取：（取09年上坡计算功率）
假定每台机器人的重量为15KG，要求达到的最大速度为4m/s，坡的角度为16.7度，机器人以恒定速度上坡，通过公式P=F*v=mgsinα*v，算得功率大致为210W，这个值属于最大功率，而且只是一个初步的计算，实际中机器人的总重量不允许超过50KG，所以每个机器人的重量在15KG左右，所以我们选用电机的功率在120W已经足够了
具体的参数计算已做成EXCEL表格伺服电机参数计算表，可自己任意选定参数（重量、速度等）计算出所需要的转矩、功率等所需要的参数。
三、所选到的电机
1、FAULHABER直流伺服电机
1)电机型号：3863H024C
连动扭矩 0.110Nm
供电24V
最大输出功率220W
最大电流 3.8A
停转扭矩1.250Nm
空载转速6700RPM
最大转速8000RPM
电机直径38mm
电机长度64mm（不包括轴）
减速器：38/1 或38/2 减速比14：1 最大承受扭矩15Nm，经减速器输出转速为8000/14=571RPM
编码器：HEDM 5500 J 双通道AB相输出 1024线
控制器：MCDC3006S 电压12到30V，电流连续6A，最大10A，编码器最大分辨率65535线，控制接口RS232和模拟量两种。
和我们实验室现有的MCDC2805是同类产品，外观性能相当。
电机总长度：码盘＋电机＋减速器＝118mm（不包括伸出的轴）
其他：电机PDF文档，码盘PDF文档，减速器PDF文档（见文件夹内）
2)电机型号：3257G024CR
连动扭矩 0.110Nm
供电24V
最大输出功率83.2W
最大电流2.3A
停转扭矩0.539Nm
空载转速5900RPM
最大转速5000RPM
电机直径32mm
电机长度57mm（不包括轴）
其他：电机PDF文档，码盘PDF文档，减速器PDF文档（见文件夹内）
3)电机型号：3557K024CR
连动扭矩 0.080Nm
供电24V
最大输出功率70.8W
最大电流 1.95A
停转扭矩0.51Nm
空载转速5300RPM
最大转速5000RPM
电机直径35mm
电机长度57mm（不包括轴）
其他：电机PDF文档，码盘PDF文档，减速器PDF文档（见文件夹内）
2、MAXON直流伺服电机
①：电机型号：RE-65 24V（353295）
连动扭矩：0.170Nm
供电 24V
额定输出功率 250W
最大电流 10A
停转扭矩12.7Nm
空载转速3880RPM
额定转速3050RPM
最大转速4190RPM
电机直径65mm
电机长度 131.4mm
其他：电机PDF文档（见文件夹内）
②：电机型号：RE-40 24V（148867）
连动扭矩：0.170Nm
供电 24V
额定输出功率 150W
最大电流 5.77A
停转扭矩2.28Nm
空载转速7580RPM
额定转速6930RPM
最大转速12000RPM
电机直径40mm
电机长度 71mm
减速器：GP52C(15Nm) 或GP42C（7.5Nm）比例15：1，经减速器后的转速为7580/15＝505RPM
编码器：Encoder MR 三通道AB、Z相输出1024线（225787）
控制器：（275512） EPOS 24/5 控制接口RS-232，电压11～24V，连续电流5A，最大10A。
电机总长度：码盘＋电机＋减速器＝147mm（GP52C）、138mm（GP42C）（不包括伸出的轴）
其他：电机PDF文档，码盘PDF文档，减速器PDF文档（见文件夹内）
③：
电机型号：RE-75 24V（118854）
连动扭矩：0.371Nm
供电 24V
额定输出功率 250W
最大电流 10A
停转扭矩10.5Nm
空载转速3750RPM
额定转速3040RPM
最大转速4050RPM
电机直径75mm
电机长度 201.5mm
其他：电机PDF文档（见文件夹内）
④:
电机型号：F2260 18V（2260.881-51.216-200）连动扭矩：0.231Nm
供电 18V
额定输出功率 80W
最大电流 10A
停转扭矩2.25Nm
空载转速3300RPM
额定转速3240RPM
最大转速3564RPM
电机直径60mm
电机长度 126mm
其他：电机PDF文档（见文件夹内）
3、FAULHABER直流无刷伺服电机
电机型号：4490H024B
最大功率：201W
连动扭矩：0.202Nm
空载转速：9550RPM
最高转速：16000RPM
减速器：44/1 23：1
编码器 40B 1000线
控制器：BLD 5018
其他具体参数请参看相关PDF文档。
以上资料主要参考殷家才所写的电机选型报告。