UART总线伺服舵机35KG系列
产品特点
- 有刷电机、减速器、位置编码器与控制器一体化设计
- UART 通讯协议，波特率最高支持 1 Mbps
- 12-bit 绝对值位置编码器，支持任意角度设定为原点
- 支持 ±368,640° 范围内任意角度控制
- 具备断电角度记忆功能，断电后角度数据可保持
- 内置梯形加减速控制算法，实现平滑动作曲线
- 自动检测功率阈值，运行中智能降至安全功率
- 三种停止模式：锁力保持、失锁释放、阻尼控制
- 集成温度、电压、堵转、功率、电流五重保护机制
- 提供可视化上位机调试工具，支持固件升级
型号定义
| 外观 | 马达类型 | 尺寸 | 通讯协议 | 电压 | 位置传感器 |
|---|---|---|---|---|---|
| R: 双轴 | X: 无刷 | 6: 31.5×21×27.6mm | U: UART/TTL | [-]: 7.4V | [-]: 电位器 |
| H: 单轴 | P: 空心杯 | 8: 40×20×40mm | S: 分布式串行总线 | H: 12V | M: 绝对值位置编码器(磁编码) |
| A/L: 铁芯 | 18: 63×34×47mm | R: RS-485 | W: 24V | ||
| A: PWM(参数可调) | |||||
| C: CAN | |||||
| P: PWM |
订购型号
- RA8-U35(H)-M|HA8-U35(H)-M
产品参数
基本参数
| 参 数 | 规 格 |
|---|---|
| 工作电压 | 6.0-8.4v |
| 马达类型 | 铁芯马达 |
| 位置传感器 | 12bit 非接触式绝对值编码器（磁编码） |
| 有效角度（行程范围） | ±180°（单圈角度） |
| 分辨率 | 2048 阶/360°（0.176°） |
| 处理器 | 32bit MCU |
| 通信类型 | UART/TTL 半双工 |
| 波特率 | 9,600bps~1Mbps |
| ID 范围 | 0~254 |
| 减速比 | 378:1 |
| 输出齿规格 | 铝 / Ø6mm / 25T |
| 齿轮材料 | 全金属铜铝组合 |
| 接口类型 | PH2.0-3Pin |
| 外壳材料 | 铝合金中段/上下壳工程塑胶 |
| 尺寸 | 40×20×40mm |
| 重量 | 53g |
| 工作温度 | -10~60℃ |
| 工作模式 | 单圈角度 |
特性参数
| 参数 | 规格（7.4v |12v) |
|---|---|
| 最大静态扭矩（堵转） | 3.43N·m (35kg-cm) |
| 最大动态扭矩 | 1.27N·m (13kg-cm) |
| 额定扭矩 | 0.54N·m (5.5kg-cm) |
| 额定转速 | 16rpm（0.625sec@60°） |
| 空载转速 | 34rpm（0.298sec@60°） |
| 空载电流 | ＜200mA |
| 待机电流 | ＜30mA |
| 峰值电流 | 3A |
| 轴向负载 | 20N |
| 径向负载 | 40N |
特性曲线
过载曲线
图纸及安装说明
尺寸图
接口定义
连线说明
串联
并联
安装说明
- 单轴
- 双轴
开发与兼容性
总线伺服舵机系列采用统一的硬件平台与系统架构，全面兼顾多样化与灵活性需求。不
同型号间可无缝兼容，统一支持标准协议与控制指令，显著简化系统集成与开发流程。
为加速项目部署，我们提供完整的 SDK（软件开发工具包），内含丰富示例代码、驱动
程序与详细技术文档，支持多种主流开发环境与编程语言。具体支持信息详见下表。
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保护功能
- 所有保护参数都可以通过上位机设定修改。
- 状态标志位定义如下：1为进入保护，0为工作正常。
Warning
任何参数的修改都可能对产品造成损害或影响其正常运行。请谨慎操作，并在更改前确保已充分评估可能的风险。
温度保护
- 通过上位机设定
温度保护参数，超出范围将触发温度保护。 - 出厂默认保护温度为70℃。
- 温度保护被触发时，伺服舵机自动切换至低功率维持基础运动功能。
- 可以通过查询对应的舵机状态标志位[bit7]，来判断是否进入温度保护。
- 当温度低至所设定保护温度值10℃的时候，伺服舵机将再次自动恢复正常功率工作，同时，相应标志位重新被置0。
电压保护
-
通过上位机设定
高压保护和低压保护参数，超出范围将触发电压保护； -
出厂默认工作电压如下，
-7.4v版本：6.0-8.4v
-12v 版本：9.0-12.6v
-24v 版本：20.0-25.2v
-
电压保护被触发时，伺服舵机会自动释放锁力；
-
可以通过查询对应的舵机状态标志位[bit3]/ [bit4]，来判断是否进入电压保护。
-
必须要再次上电，且工作电压在正常范围内，才能使伺服舵机恢复工作。
堵转保护
- 设定
堵转失锁保护为开。 - 设定
功率保护值参数，超出范围将触发堵转保护。 - 堵转保护被触发时，伺服舵机会自动释放锁力。
- 可以通过查询对应的舵机状态标志位[bit2]，来判断是否进入堵转保护。
- 无需断电，通过发送停止指令，即可恢复正常运行。
功率保护
- 设定
堵转失锁保护为关。 - 设定
堵转功率上限参数，此参数为功率保护触发后的参考运行功率； - 设定
功率保护值参数，超出范围将触发功率保护。 - 功率保护被触发时，伺服舵机会自动降低功率，至堵转功率上限参数值运行。
- 可以通过查询对应的舵机状态标志位[bit6]，来判断是否进入功率保护。
电流保护
- 设定
电流保护参数，超出范围将触发电流保护。 - 电流保护被触发时，伺服舵机会自动释放锁力。
- 可以通过查询对应的舵机状态标志位[bit5]，来判断是否进入电流保护。
- 当工作电流低于电流保护值，伺服舵机自动恢复工作；
- 此参数可以结合堵转或功率保护使用，作为前两者均未触发的时候的保障。
指令功能
控制指令
| 指令ID | 指令名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 01 | 通讯检测 | 检查指定 ID 间伺服舵机是否在线 |
| 08 | 简易单圈角度控制 | 运动时间、执行功率可设置 |
| 11 | 高级单圈角度控制 (基于时间) | 运动时间、加减速时间、执行功率可设置 |
| 12 | 高级单圈角度控制 (基于速度) | 运动速度、加减速时间、执行功率可设置 |
| 10 | 单圈角度读取 | ±180°范围内 |
| 13 | 简易多圈角度控制 | 运动时间、执行功率可设置 |
| 14 | 高级多圈角度控制 (基于时间) | 运动时间、加减速时间、执行功率可设置 |
| 15 | 高级多圈角度控制 (基于速度) | 运动速度、加减速时间、执行功率可设置 |
| 16 | 多圈角度读取 | ±368,640°范围内 |
| 17 | 清除当前圈数 | |
| 09 | 阻尼模式 | |
| 24 | 停止指令 | 停止后可选择进入锁定、失锁、阻尼三种状态 |
| 25 | 同步指令 | |
| 18 | 异步写入指令 | |
| 19 | 异步执行指令 | |
| 02 | 自定义参数重置 | 恢复到出厂默认参数设置 |
| 03 | 参数&状态数据读取 | 单个读取参数和工作状态数据 |
| 04 | 自定义参数写入 | 单个写入舵机参数 |
| 22 | 数据监控 | 批量读取工作状态数据 |
| 23 | 原点设置 | 设置当前角度位置为原点（0°） |
协议格式
- 发送协议格式
| 字节位 | 0~1 | 2 | 3 | 4~N+3 | N+4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 内容 | 请求头标识 0x12 0x4c |
指令编号 | 内容长度N | 数据内容 | 校验和 |
示例：ID2舵机 以最大功率，500ms时间旋转到90度的位置
- 响应协议格式
| 字节位 | 0~1 | 2 | 3 | 4~N+3 | N+4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 内容 | 响应头标识 0x05 0x1c |
指令编号 | 内容长度N | 数据内容 | 校验和 |
解包：0x86 0x03是当前的舵机角度，解包后是902，转换为角度制就是90.2度。
指令间隔建议
- 产品支持多种控制指令，不同指令长度可能存在差异。为避免因指令丢包导致控制异常，建议在指令发送完成后再增加至少 10ms 的间隔时间。
例如：指令1（发送完成）→ 延迟10ms → 指令2（发送完成）→ 延迟10ms → 指令3
指令中断执行
- 在默认设置下，当前指令执行过程中，若伺服舵机收到新的控制指令，将立即中断当前指令并优先执行新指令。原指令将不再继续执行。
通讯检测[01]
- 通过发送对应ID的Ping指令，根据回包情况判断该舵机是否在线。
单圈角度控制
控制范围:单圈角度模式下，控制范围为±180°。
控制单位:所有的角度控制均以度(°)为单位，最小控制精度0.1°。
控制指令:产品提供多种控制指令，客户可根据应用需求灵活配置运动速度、时间、运行功率等参数。同时支持梯形加减速平滑曲线控制功能，可根据需要自定义加减速区间，以获取更平滑稳定的运动特性。
| 指令类型 | 参数 |
|---|---|
| 简易单圈角度控制[8] | 目标角度、运动时间、运行功率 |
| 高级单圈角度控制 (基于时间) [11] | 目标角度、运动时间、加速时间、减速时间、运行功率 |
| 高级单圈角度控制 (基于速度) [12] | 目标角度、运动速度、加速时间、减速时间、运行功率 |
角度回读[10]:向指定ID的伺服舵机发送单圈角度读取指令，可以收到当前位置的角度数据。
多圈角度控制
控制范围:多圈角度模式下，控制范围为±368,640°（±1,024圈）。
控制单位:所有的角度控制均以度(°)为单位，最小控制精度0.1°。
控制指令:产品提供多种控制指令，客户可根据应用需求灵活配置运动速度、时间、运行功率等参数。同时支持梯形加减速平滑曲线控制功能，可根据需要自定义加减速区间，以获取更平滑稳定的运动特性。
| 指令类型 | 参数 |
|---|---|
| 简易多圈角度控制[13] | 目标角度、运动时间、运行功率 |
| 高级多圈角度控制 (基于时间) [14] | 目标角度、运动时间、加速时间、减速时间、运行功率 |
| 高级多圈角度控制 (基于速度) [15] | 目标角度、运动速度、加速时间、减速时间、运行功率 |
多圈角度读取[16]:向指定ID的伺服舵机发送多圈角度读取指令，可以收到当前位置的角度数据。
绝对角度重设 [17]
-
在舵机处于释放锁力状态时，可通过上位机或指定指令来重设当前角度数据。
-
重设后，舵机会以当前绝对位置来重设角度，再次设定后的角度初始值将在 -180° 至 +180° 范围内。
例如：如图所示，A1 点当前角度为 6,880°，重设后的角度为 θ1。A2 点当前角度为 6,800°，重设后的角度为 -θ2。
断电角度记忆
-
支持断电角度记忆功能。
-
断电后，若伺服舵机的角度未发生变化，则上电后读取的当前角度值保持不变
例如：A 点为断电前的角度位置 6,800°，断电期间角度未改变，舵机仍停留在 A 点，则上电后读取的角度仍为 6,800°。
- 断电后，若由于外力作用导致舵机角度发生变化，则再次上电后读取到的角度值将落在记忆角度 ±180° 的范围内。
例如：如图所示，A 点为断电前的角度 6,800°。若断电期间舵机被外力转动，最终停在 B1 点，则上电后读取角度为 6,920°；若停在 B2 点，则读取角度为 6,680°。
阻尼模式[9]
- 允许伺服舵机在外部力的作用下调整到不同的角度位置，同时保持一定的阻尼效果。
- 阻尼系数可自定义。
停止指令[24]
- 客户可以根据不同运动控制需要，选择合适的停止指令类型，具体类型详见下表。
- 停止指令也可被用于伺服舵机在堵转保护下，恢复正常工作状态使用。
- 当伺服舵机在失锁状态下，发送“保持锁力”指令，可使其从当前位置重建锁力。
| 停止指令类型 | 动作模式 |
|---|---|
| 失去锁力 | 舵机立即停止运动，并释放锁力。 |
| 保持锁力 | 舵机立即停止运动，并维持锁力，或在无锁力状态恢复锁力。 |
| 保持阻尼 | 舵机立即停止运动，并进入阻尼模式，外力可以调整角度。 |
同步指令[25]
- 单条指令同时包含多个伺服舵机的控制指令，适用于多个舵机协同动作的场景。
- 每个伺服舵机通过唯一的 ID 与指令内容中的参数进行匹配，仅解析并响应与自身 ID 相关的控制信息。
- 所有伺服舵机接收完指令后，将同时开始执行各自的指令，实现同步动作效果。
异步指令[18] [19]
- 异步指令由异步写入指令和异步执行指令两部分组成。
- 异步写入指令发送后，再发送需要执行的运动指令，使该指令暂存在对应 ID 伺服舵机的寄存器中，该运动指令不会立即执行，需通过异步执行指令统一启动。
- 当异步执行指令下达时，所有已暂存运动指令的伺服舵机将同时执行对应动作，实现多个伺服舵机的同步控制效果。
- 已暂存的运动指令，在未重新写入或未断电的情况下将持续保留，不会因其他指令的运行而被覆盖或清除。
- 异步指令被触发执行后，相关参数将被自动清除，不再保留。
参数自定义
- 下表中的伺服舵机参数均支持单个读取[03]、写入[04]和重置[02]。
- 推荐使用上位机软件进行设置。
Warning
任何参数的修改都可能对产品造成损害或影响其正常运行。请谨慎操作，并在更改前确保已充分评估可能的风险。
| 参数编号 | 参数名称 | 读 | 写 | 单位 | 参数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 33 | 指令响应开关 | ● | ● | 默认关 | |
| 34 | 伺服舵机ID | ● | ● | 0~254 | |
| 36 | 波特率选项 | ● | ● | 9,600bps~1Mbps | |
| 37 | 堵转保护开关 | ● | ● | ||
| 38 | 堵转功率上限 | ● | ● | mW | |
| 39 | 保护电压下限 | ● | ● | mV | |
| 40 | 保护电压上限 | ● | ● | mV | |
| 41 | 保护温度 | ● | ● | ADC | |
| 42 | 功率保护值 | ● | ● | mW | |
| 43 | 电流保护值 | ● | ● | mA | |
| 46 | 上电锁力开关 | ● | ● | 默认关 | |
| 48 | 角度限制开关 | ● | ● | 默认关 | |
| 49 | 上电缓启动开关 | ● | ● | 默认关 | |
| 50 | 上电缓启动时间 | ● | ● | ms | |
| 51 | 舵机角度上限 | ● | ● | 0.1° | |
| 52 | 舵机角度下限 | ● | ● | 0.1° |
工作状态数据读取
- 单个读取[03]:下列表格的工作状态数据，均可通过[03]指令单独读取。
| 参数编号 | 参数名称 | 单位 |
|---|---|---|
| 01 | 当前工作电压 | mV |
| 02 | 当前工作电流 | mA |
| 03 | 当前工作功率 | mW |
| 04 | 当前工作温度 | ADC |
| 05 | 舵机状态 | |
| 06 | 固件版本 |
- 批量读取[22]:下列表格的工作状态数据，可以通过数据监控指令，实现批量回读；
| 字节编号 | 参数名称 | 单位 |
|---|---|---|
| [04] | 伺服舵机ID | |
| [5，6] | 当前工作电压 | mV |
| [7，8] | 当前工作电流 | mA |
| [9，10] | 当前工作功率 | mW |
| [11，12] | 当前工作温度 | ADC |
| [13] | 舵机状态 | |
| [14，17] | 当前舵机角度 | 0.1° |
| [18，19] | 当前圈数 |
- 舵机状态
任意原点设定[23]
- 在舵机处于锁力释放的状态下，通过上位机或指定指令，可将当前舵机的角度重置为零位，便于装配后的零位校准，同时为算法提供后续动作的起始角度。