UR机器人通讯接口总结

UR机器人公司的官网教程给出了UR机器人提供的通讯接口，如下图所示：

Dashboard（29999） 接口是机器人人机界面进程负责维护和执行的一个端口。主要负责接收上位机指令，执行机器人初始化、加载程序、开始和暂停程序运行以及设置用户角色等操作，该接口主要应用在自动启动机器人，无示教器应用等场合。接口接收上位机发送的Dashboard命令字符串，接收后，返回执行结果字符串。
Primary& Secondary（30001& 30002） 接口由机器人控制进程维护和执行。开机后，机器人一直从这两个端口以10Hz频率对外发送机器人的状态信息。在接收到上位机发送的脚本指令字符串后会立即中断当前执行程序，然后运行接收到的脚本指令。一些具有返回值的脚本指令，其返回值并不会通过这两个端口返回，因为脚本的执行是在机器人控制进程中，其返回值只传递给该进程中的变量。
Realtime (30003) 接口始终以125Hz的频率往外发送机器人的详细状态信息（位置，速度，关节电流，力矩等），同时也可以接收上位机发送的脚本指令并立即执行。
RTDE (30004) 接口需由上位机进行配置，根据配置以125Hz的频率往外发送机器人的详细状态信息，机器人也只会接收配置的输入信息（IO，寄存器等）。与Realtime接口相比，RTDE接口不能接收脚本指令，只能接收配置好的输入信息；但是RTDE接口不会中断当前程序的执行，而且由于输入输出信息都是经过配置，传输的信息没有不需要的数据，可以按需启动和停止，能够大大降低对网络带宽的占用。
关于RTDE官方也给出了一个例程，但是似乎其中的连接实现是Socket实现的。（具体也没细看）
Socket 通讯是指机器人通过Socket相关脚本指令与上位机进行通讯的方式。
Socket接收的数据解析点击这篇博客

参考上述博客，本文提供了显示接收内容的Python代码：（需要其中特定内容可从字典中直接取出）

import socket
import struct# import util
# import rtde
# import math
# import time
# import numpy as np
HOST = "xxx.xxx.xxx.xxx"
PORT = 30003dic = {'MessageSize': 'i','Time': 'd','q target': '6d','qd target': '6d','qdd target': '6d','I target': '6d','M target': '6d','q actual': '6d','qd actual': '6d','I actual': '6d','I control': '6d','Tool vector actual': '6d','TCP speed actual': '6d','TCP force': '6d','Tool vector target': '6d','TCP speed target': '6d','Digital input bits': 'd','Motor temperatures': '6d','Controller Timer': 'd','Test value': 'd','Robot Mode': 'd','Joint Modes': '6d','Safety Mode': 'd','empty1': '6d','Tool Accelerometer values': '3d','empty2': '6d','Speed scaling': 'd','Linear momentum norm': 'd','SoftwareOnly': 'd','SoftwareOnly2': 'd','V main': 'd','V robot': 'd','I robot': 'd','V actual': '6d','Digital outputs': 'd','Program state': 'd','Elbow position': '3d', 'Elbow velocity': '3d'}
tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
tcp_socket.connect((HOST, PORT))
data = tcp_socket.recv(1108)names = []
ii = range(len(dic))
for key, i in zip(dic, ii):fmtsize = struct.calcsize(dic[key])data1, data = data[0:fmtsize], data[fmtsize:]fmt = "!"+dic[key]names.append(struct.unpack(fmt, data1))dic[key] = dic[key], struct.unpack(fmt, data1)
print(dic)

XML-RPC通讯是一种通过XML格式传输结构化数据的协议，其优点在于传输的数据是结构化的，无需用户自己进行序列化和解析操作，例如从上位机传输float数据，机器人接收到后就已经是float类型了。目前XML-RPC库已支持多种语言，例如C++和Python。
Modbus-TCP通讯既可以作为客户端也可以作为服务器。UR机器人作为客户端，只需配置好网络，然后使用相应的脚本即可。UR机器人作为服务器，可以提供机器人当前位置，速度等状态信息，也提供通用寄存器可用于互相通讯（例如相机将数据传输给机器人）。

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