如何选择电机型号

这是我阅读Maxon的电机教程的一个总结，也结合了一点自己的经验。

首先，对于我们的应用来说，我们需要选择合适的功率。查看一下电机的额定电压和额定功率，可以计算得到额定的电流是多少，从而建立起一个对手头的这个电机强不强，有多强，够用吗，这些问题的一个概念。

功率比较

一般常用的对比标准是，一个小舵机5V1A；一个输出力矩0.5Nm的步进电机，24V驱动，电流1.5A；一个很暴力的涵道电机，电压11-12V，电流有30-40A，总功率可以到300W以上。虽然电机的种类千差万别，但是功率这个参数大概可以说明这个电机到底有多强。

有的电机明明个子很小，却功率奇高。这样的电机肯定巨贵，因为在机器人领域衡量电机性能的指标，我们往往看的是功率密度。我们关注的是在有限的体积内，这个电机可以爆发出多大的力量，而功率密度就是这个指标。因此，当你看到Maxon的电机个头明明差不多却卖的巨贵，不要惊讶，他们的功率密度高。（TODO：介绍做高功率密度的方法）

电机种类的选择

• 直流电机: 非常非常常用，一般有电刷换向，有两个电机，正接正转，反接反转。我们做小车时用的香蕉电机，功率只有1w。夏天的手持小风扇，功率不超过5w。大疆的Robomaster车底盘，用的电机功率在150W。dynamixel MX64系列，功率在50W量级（功率密度很高）。400块钱的淘宝直流电机，功率只有40W不过超大超重。

• 交流电机: 交流电机一般分为同步电机和异步电机。异步电机是工业上使用较多，控制往往使用工控机+变频器，不是我们做机器人的首要选择。同步电机中有一种我们经常使用的电机，直流无刷(BLDC)。BLDC是需要控制器电子换向（commute）才能驱动。之所以叫直流，是因为大多数控制器换向后输入的电压是保持不变的。当然，还有高端的控制方法比如控制器端用FOC进行力控，这时就不再是“DC”了。直流无刷广泛作为直驱机器人的驱动关节，动作敏捷，控制精准。我们组F450时用的BLDC，升力已经很大了，功率在100W量级。

• 步进电机：非常常用。驱动原理也是电子换向，一般配合控制器使用，其机械构造本质上也是直流无刷。然而步进电机是以步阶方式分段移动，直流电机和无刷直流电机通常采用连续移动的控制方式。步进电机速度较慢，主要作为精确的位置控制单元。