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HongKeTechnology
2026年6月30日
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HongKe
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【虹科方案】重新定義精密協作：低成本 CAN FD 如何賦予機器人「指尖智慧」？
基於 CAN FD 技術的虹科靈巧手高效控制系統
在人形機器人的研發版圖中，靈巧手是連接技術構想與實際應用的關鍵橋樑。要讓這雙「機械手」實現毫米級運動、毫牛級力控，一套高效且精準的測試驗證方案，是其從實驗室原型走向量產落地的核心保障。
虹科打造的這套基於 CAN FD 技術的測試方案，將高速通訊、智慧監控與精準控制深度融合，為靈巧手的研發、質檢與應用提供全維度的能力支撐。本方案中承擔核心執行任務的靈巧手，來自虹科合作夥伴靈巧智能，其優異的硬體表現，為虹科測試方案的價值驗證提供了關鍵載體。
當靈巧手遇上 CAN FD：行業痛點與技術機遇
機器人靈巧手作為仿人機器人的核心執行部件，需具備多自由度運動、力感知與精準操作能力，其應用場景涵蓋工業分揀、醫療復健、科研實驗等多個領域。
而要實現對靈巧手「毫米級運動、毫牛級力控」的精準測試，傳統通訊與測試手段存在頻寬不足、即時性差、資料解析複雜等痛點。
在機器人行業的通訊控制中，通常會選用 EtherCAT 或 CAN FD 作為核心通訊協議。其中 CAN FD 憑藉其穩定的傳輸品質與極低的佈線成本嶄露頭角。
CAN FD 作為傳統 CAN 總線的升級版本，將資料段傳輸速率提升至 8 Mbps，單幀資料載荷擴展至 64 位元組，同時保留 CAN 總線的高可靠性與即時性優勢，完美適配機器人靈巧手對「高速指令傳輸＋多感測器資料回傳」的需求。
虹科方案核心：三位一體的技術協同
虹科靈巧手運動控制方案以「通訊＋監控＋控制」為核心邏輯，搭建起從訊號採集到運動執行的完整驗證鏈路，讓靈巧手的每一個動作、每一組資料都可監測、可調控。
靈巧手單元
由虹科合作夥伴靈巧智能提供的這款靈巧手，具備高自由度（如 19DOF）、高精度力／位感測器與仿生結構設計，可重現擬人化動作與精細操作，是測試方案的核心執行單元。
CAN FD 測試工具
虹科支援 8 路 CAN(FD) 與 2 路 1000BASE-T1 協議的總線工作站，適配靈巧手仲裁段 1 Mbps、資料段 5 Mbps 的傳輸速率與 64 位元組單幀載荷，並具備 1 微秒級時間戳精度，為「指令高速下發＋資料即時回傳」提供硬體基石。
虹科車輛網路通訊測試主板是一款高效能工控機主板，用於監控、仿真、模擬 CAN(FD) 與 T1 網路報文，具備強大的資料處理與通訊能力。其整合 8 路 CAN(FD) 介面與 2 路 1000BASE-T1 介面，可相容 PCAN 底層驅動，滿足複雜通訊網路環境下的測試與資料傳輸需求，廣泛應用於汽車研發、智慧交通、車輛檢測等領域。
客製化軟體平台 —— 虹科 PCAN-Explorer 6
基於虹科 PCAN-Explorer 6 打造的軟體平台，針對靈巧智能靈巧手的通訊協議進行專屬適配，讓複雜的測試流程變得簡單高效：
訊號監控
即時採集並解析靈巧手的馬達電流、溫度、角度感測器、力感測器等多維度訊號，並以圖表形式直觀呈現（如本文「左右手軟體監控圖」所示，可分別對左手、右手的馬達狀態與感測器資料進行獨立監控）。
指令發送
支援關鍵手勢動作的一鍵式運動指令發送，亦可透過參數化介面實現單關節、多關節的精細運動控制，實測延遲偏差小於 5 微秒，滿足毫牛級力控的同步性需求。
資料解析與分析
透過資料庫檔案解析功能，將 CAN FD 總線上的原始資料轉換為易理解的物理量，並支援資料記錄、離線分析與故障追溯。
系統部署：從通訊測試到擬人化控制
整套系統部署流程簡潔高效，無需複雜專業操作即可完成測試準備。
快速建立通訊鏈路
如圖所示，整套系統由靈巧智能靈巧手、虹科總線工作站與上位機（運行虹科 PCAN-Explorer 6 客製工程）組成。
完成硬體連接後，透過虹科 PCAN-Explorer 6 的「總線配置」模組設定 CAN FD 通訊參數（如鮑率、通訊資料等），即可建立靈巧手與測試工具之間的高速通訊鏈路。
建立資料庫，多維度訊號監控 —— 讓靈巧手「狀態透明化」
在虹科 PCAN-Explorer 6 軟體的 Symbol Editor 中，可自由建立基於 CAN(FD) 總線的通訊資料庫，包括對具體報文與訊號的描述、版面配置，以及虛擬變數或客製工程中可能使用的各類資料參數。
透過載入資料庫檔案，定制工程可從「鏈路層」進階至「應用層」，即使是非技術人員，也能透過此套客製工程完成基本的通訊測試與指令驅動：
馬達狀態監控：即時查看各關節馬達的轉速、位置、電流與溫度，確保運行於安全範圍內
感測器資料監控：解析角度感測器與力感測器（法向力、切向力）輸出，驗證位姿精度與力控性能
通訊狀態監控：即時追蹤 CAN FD 總線負載率與錯誤幀，確保通訊鏈路穩定
從實驗室到應用場：加速靈巧手產業化落地
這套基於 CAN FD 技術的虹科機器人靈巧手測試方案，透過軟硬體的深度協同，構建完整、高精度的全鏈路測試體系。
方案以「硬體精準傳輸＋軟體智慧解析」的專業技術架構，以及全鏈路資料可追溯、測試流程可重現的嚴謹邏輯，不僅為靈巧手技術迭代提供量化支撐，更成為機器人產業標準化、精準化發展的重要技術基準。
目前，該靈巧手已於工業分揀、電力巡檢等領域實現量產應用，而本方案亦將持續為其產業化推進與規模化落地提供可靠的技術保障與測試支援。
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