使用 ODrive 控制双路无刷电机（BLDC）详解教程

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发布于 2025-06-25 17:08:11

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作者：科采通

🧭 引言

在机器人与自动化项目中，BLDC 电机因其高效率、高响应而被广泛使用。而 ODrive 是一款开源的高性能无刷电机驱动器，可以控制 两路 BLDC 电机，并且支持 霍尔传感器、编码器反馈，以及通过 PWM、串口、USB 与主控板通信。

本文将介绍如何使用 ODrive 驱动两个 BLDC 电机，适合应用于小车、电动滑板、机械臂等场景，兼顾性能与灵活性。

⚙️ 一、硬件准备

设备名称	型号/说明
ODrive 驱动板	v3.6 或 v3.7（推荐电源 24–48V）
BLDC 电机 ×2	带霍尔传感器，支持 24–43V，额定电流 < 10A
电源	DC 36V 电池包（或可调稳压电源）
主控板	Raspberry Pi 4 或 Arduino Nano
通信线缆、电机连接线等	包括 XT60、电机接头、杜邦线等

🧪 二、电气连接示意图

plaintext复制编辑[BLDC Motor 1] ─┬─> M0 (U/V/W)
                │
                └─> HALL 0 (3线插头)
                
[BLDC Motor 2] ─┬─> M1 (U/V/W)
                │
                └─> HALL 1 (3线插头)

[Power Supply] ─> VIN & GND（推荐加电容或滤波器）
[Raspberry Pi] ─> USB / UART (与 ODrive 通信)

🧰 三、软件环境与配置

1. 安装 ODrive 工具链（在 PC 或 Raspberry Pi 上）

bash复制编辑pip install odrive

确保 odrivetool 能识别你的设备：

bash复制编辑odrivetool dfu    # 升级固件
odrivetool doctor # 诊断连接问题

2. 初始化配置（Python 命令行）

python复制编辑import odrive
odrv = odrive.find_any()

# 设置电机参数
odrv.axis0.motor.config.current_lim = 10
odrv.axis0.motor.config.pole_pairs = 7
odrv.axis0.motor.config.motor_type = MOTOR_TYPE_HIGH_CURRENT

# 设置霍尔传感器
odrv.axis0.encoder.config.mode = ENCODER_MODE_HALL
odrv.axis0.encoder.config.cpr = 90  # 具体根据电机规格书设定

# 控制模式：速度环
odrv.axis0.controller.config.control_mode = CONTROL_MODE_VELOCITY_CONTROL

3. 校准 & 启动控制

python复制编辑# 电机校准
odrv.axis0.requested_state = AXIS_STATE_FULL_CALIBRATION_SEQUENCE

# 进入闭环控制
odrv.axis0.requested_state = AXIS_STATE_CLOSED_LOOP_CONTROL

# 设置速度（单位 turns/s）
odrv.axis0.controller.input_vel = 5.0

对 axis1（第二个电机）同样配置。

🔌 四、与 Arduino 或 Raspberry Pi 通信控制

A. USB 控制（推荐）

python复制编辑import odrive
odrv = odrive.find_any()

# 设置 M0、M1 电机速度
odrv.axis0.controller.input_vel = 3.0
odrv.axis1.controller.input_vel = -3.0

B. PWM 控制（适合 Arduino）

将 PWM 信号线连接到 GPIO，配置为 INPUT_PWM_MODE：

python复制编辑odrv.axis0.controller.config.input_mode = INPUT_MODE_PWM
odrv.axis0.controller.config.control_mode = CONTROL_MODE_VELOCITY_CONTROL

✅ 五、常见问题排查

问题	解决方案
电机震动/不启动	检查电流限制、电机参数是否正确设置
校准失败	确保霍尔信号稳定，供电电压足够
控制无响应	USB线缆更换、检查主控波特率、串口占用
电机工作一会儿烧毁	添加过流保护，使用合适功率电源，注意电机温度