组装指南
3we 机器人平台的逐步硬件组装说明。
| 基础版 SKU | 标准版 SKU | |
|---|---|---|
| 时间 | 2-3 小时 | 4-5 小时 |
| 难度 | 中等(需要焊接) | 中高级 |
| 成本 | ~¥680 / $95 | ~¥2,200 / $300 |
| 前提条件 | 基础焊接、万用表使用 | + Linux CLI、micro-SD 烧录 |
- LiPo 电池短路或刺穿可能引发火灾。充电时切勿无人看管。
- 烙铁温度超过 300°C。使用硅胶垫并保持烙铁头清洁。
- 急停接线为安全关键步骤。首次上电前务必反复检查(步骤 7)。
- 负载下的电机每通道可拉取 2A 以上电流。不要超过 DRV8833 的额定值(每通道 1.5A 持续电流)。
- 在进行任何接线更改之前,请断开电池 XT30 连接器。
- 十字螺丝刀(PH1、PH2)
- 内六角扳手套件(M2、M2.5、M3)
- 烙铁(用于电机引线)
- 剥线钳
- 万用表
- 3D 打印机(用于定制支架,可选)
开始前,请确认您拥有物料清单中的所有组件。
步骤 1:底盘准备
Section titled “步骤 1:底盘准备”- 检查铝制底盘是否有毛刺或弯曲边缘
- 安装 M2.5 铜支撑柱 (x4) 用于 PCB 安装
- 安装 M3 螺纹嵌件 (x4) 用于载荷安装板
- 验证所有安装孔与 20mm 网格模式对齐
步骤 2:电机安装
Section titled “步骤 2:电机安装”电机方向对于正确的麦克纳姆运动至关重要:
FRONT [FL ╲] [╱ FR] ┌──────────────┐ │ │ │ CHASSIS │ │ │ └──────────────┘ [╱ RL] [RR ╲] REAR- 使用 M2 螺丝将电机安装在支架中
- 使用 M3x8mm 螺栓将支架固定到底盘四角
- 将电机线缆通过内部走线通道布线
- 将 JST-PH 连接器焊接到电机引线上:
- 红色 — Motor+(正极端子)
- 黑色 — Motor-(负极端子)
- 绿色 — Encoder A
- 白色 — Encoder B
- 红色(细线) — Encoder VCC (3.3V)
- 黑色(细线) — Encoder GND
步骤 3:车轮安装
Section titled “步骤 3:车轮安装”关键:麦克纳姆滚子方向很重要!
- 左前轮和右后轮:左旋滚子(从前方看呈 ╲ 形状)
- 右前轮和左后轮:右旋滚子(从前方看呈 ╱ 形状)
- 将车轮压入电机 D 轴
- 用 M3 紧定螺丝固定(使用螺丝胶)
- 验证车轮可自由旋转且无摆动
- 检查离地间隙 >= 25mm
步骤 4:PCB / 电子元件安装
Section titled “步骤 4:PCB / 电子元件安装”- 将 ESP32-S3 和电机驱动器放置在支撑柱上
- 使用 M2.5 尼龙螺丝固定(避免短路)
- 将电机线缆连接到 DRV8833(对应 FL/FR/RL/RR 标签)
- 将编码器线缆连接到 ESP32-S3 GPIO 排针
- 确认没有线缆被夹住或拉紧
步骤 5:传感器安装
Section titled “步骤 5:传感器安装”IMU (BNO055)
Section titled “IMU (BNO055)”- 安装在底盘几何中心,尽可能水平
- 使用 M2 螺丝或防振动双面胶固定
- 连接 I2C 线缆(4 针:VCC、GND、SDA、SCL)
- 注意安装方向(PCB 上的箭头 = 前进/X 轴方向)
LiDAR (LD06) - 标准版 SKU
Section titled “LiDAR (LD06) - 标准版 SKU”- 使用附带的支架安装在顶部
- 居中放置,确保 360 度无遮挡视线
- 通过 USB-UART 适配器连接到 Pi 5
摄像头 - 标准版 SKU
Section titled “摄像头 - 标准版 SKU”- 安装在前向支架上
- 通过 USB3 连接到 Pi 5
- 确保 160 度视场角无遮挡
步骤 6:电池安装
Section titled “步骤 6:电池安装”- 将 3S LiPo 电池居中安装(尽可能低以降低重心)
- 验证 BMS LED 指示正确电压
- 使用魔术贴绑带或 3D 打印固定夹固定
- 将 XT30 线缆布线至电源分配
- 暂不连接 — 等待最终检查
步骤 7:急停接线
Section titled “步骤 7:急停接线”这是安全关键步骤。请反复检查所有连接。
E-Stop Button (NC contact) Pin 1 ──→ Safety Relay Coil (+) Pin 2 ──→ Safety Relay Coil (-) │Safety Relay NO Contact: COM ──→ Battery VBAT NO ──→ DRV8833 Motor Power Input- 将急停按钮安装在底盘顶部(可触及、有标识)
- 将常闭触点接线到安全继电器线圈端子
- 将继电器常开触点串联到电机电源线
- 验证:当按钮抬起(正常状态),继电器励磁,电机通电
- 验证:当按钮按下(按压状态),继电器断电,电机断电
步骤 8:接线总结
Section titled “步骤 8:接线总结”| 从 | 到 | 接口 |
|---|---|---|
| Pi 5 | ESP32-S3 | USB-C (micro-ROS) |
| ESP32-S3 | DRV8833 x2 | GPIO (PWM + DIR) |
| DRV8833 | JGA25-370 Motors | Direct wire |
| Pi 5 | LD06 LiDAR | USB-UART |
| Pi 5 | Camera | USB3 |
| ESP32-S3 | BNO055 | I2C |
| E-Stop | Safety Relay | NC contact |
| Safety Relay | Motor power | Inline |
步骤 9:最终检查
Section titled “步骤 9:最终检查”首次上电前确认:
- 所有电机线缆已连接且牢固
- 电池极性正确
- 急停按钮接线正确(常闭)
- 无松动导线或裸露导体
- 线缆不会干扰车轮旋转
- 所有螺丝已拧紧
- IMU 水平安装且居中
- LiDAR 具有清晰的 360 度视线
首次上电流程
Section titled “首次上电流程”- 按下急停按钮(电机锁定)
- 连接电池 XT30 连接器
- 确认电源 LED 亮起
- 检查 ESP32 串口输出的启动信息
- 验证所有传感器读数合理
- 释放急停按钮(旋转复位)
- 使用低速命令测试电机运动
| 症状 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 电源 LED 不亮 | 电池未连接或 BMS 触发保护 | 检查 XT30,验证电芯电压 |
| 电机不转 | 急停激活或继电器接线问题 | 检查继电器状态,验证常闭接线 |
| 运动方向错误 | 电机线反接 | 交换受影响电机的 IN1/IN2 线 |
| 直行时跑偏 | 车轮类型装反 | 验证滚子方向(步骤 3) |
| IMU 漂移 | 安装不良或校准问题 | 重新水平安装,运行校准程序 |
上电并确认工作正常后: