Kururugi-ESC 是由 Bare Metal Foundry 发起的完全开源、可验证、高性能无传感器电子调速器(ESC),专为 FPV 无人机、机器人平台设计,是一个面向电力电子优化与嵌入式底层开发的实验性项目,也是一套可落地的硬件 + 软件完整解决方案。
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一、项目核心定位与初衷
绝大多数消费级 ESC 为了量产优化,采用闭源设计,对开发者而言是 “黑箱”:无法深入控制电机栈、无法验证底层逻辑、难以针对特定场景做深度优化。
Kururugi-ESC 的诞生,就是为了打破这一限制:
提供从硬件到固件的全透明链路,消除所有黑盒环节
打造一个开放的实验平台,供开发者探索电机控制、高频开关、电力电子优化
为 FPV 与机器人场景提供高性能、高可定制的电机控制能力
推动开源硬件社区的协作,让更多人参与到 ESC 的验证与优化中
二、核心硬件设计详解
1. 核心规格参数
项目 | 规格说明 |
|---|---|
主控芯片 | STM32G4 系列(专为高频率开关与实时控制优化) |
电源支持 | 4~6S 锂电(适配主流 FPV 无人机与机器人动力系统) |
PWM 频率 | 64-96kHz(v1.0 为 64kHz,后续版本目标 96kHz+) |
控制模式 | 无传感器六步控制(Six-Step)+ 磁场定向控制(FOC) |
硬件形态 | 裸机全硬件控制,无多余抽象层,可直接操控底层寄存器 |
开源协议 | 硬件设计(原理图、PCB、KiCad 工程)采用 CERN-OHL-S v2 协议开源 |
2. 硬件架构与制造
设计与制造:项目采用 KiCad 9.0.4 完成 PCB 设计,所有库文件已内置,可直接打样;v1.0 版本的单批制造 + 组装总成本约 25.5 欧元(含制造与组装费用)。
硬件优化方向:针对高频开关损耗、布线压降、热管理做了专门优化,为后续更高频率的 PWM 控制与更高效的电机驱动打下基础。
三、软件与固件架构
Kururugi-ESC 的固件开发完全围绕 “裸机、透明、可验证” 的理念展开,目前处于开发迭代阶段,核心模块规划如下:
底层架构:基于裸机 C++ 开发,采用确定性编码、标准 HAL 策略,后续计划完成 HAL 层重写,进一步降低抽象层开销,提升实时性。
控制模块开发路线
基础版:六步控制(Six-Step),实现可靠的启动逻辑与故障回退机制,作为项目基线功能。
进阶版:FOC 控制实现,目标是实现高效率、高动态性能的无传感器磁场定向控制,适配高转速电机与复杂工况。
开发理念:所有固件逻辑完全开放,开发者可直接修改底层控制参数、优化开关时序、调整控制算法,无需依赖闭源 SDK 或固件。
四、项目价值与应用场景
FPV 无人机:高频率 PWM 与高性能控制,可适配高转速无刷电机,提升飞行响应与稳定性,同时完全开源的设计支持开发者针对特定机型做定制优化。
机器人平台:无传感器 FOC / 六步控制,可适配差分驱动、多电机协同控制等场景,为机器人的运动控制提供可靠、可定制的动力解决方案。
教育与实验:作为电力电子、嵌入式系统、电机控制方向的学习平台,开发者可基于项目探索高频开关、控制算法、硬件优化等多个方向的知识,是一个 “可落地的实验教材”。
五、License
CERN-OHL-S v2




