Demo演示(python)：

机械臂IO功能使用示例

1. 项目介绍

本项目是一个使用睿尔曼Python开发包实现拖动示教，将轨迹保存到文件夹下，并拼接为在线编程文件，再保存至在线编程列表，设置为默认IO运行编程文件，通过IO复用模式运行、暂停、继续、急停在线编程。

2. 代码结构

RMDemo_IOControl/
│
├── README.md        <- 项目的核心文档
├── requirements.txt    <- 项目的依赖列表
├── setup.py        <- 项目的安装脚本
│
├── src/          <- 项目的源代码
│  ├── main.py       <- 程序的主入口
│  └── core/        <- 核心功能或业务逻辑代码
│    └── demo_io_control.py     <- 实现拖动示教，将轨迹保存到文件夹下，并拼接为在线编程文件，再保存至在线编程列表，设置为默认IO运行编程文件，通过IO复用模式运行、暂停、继续、急停在线编程。
└── Robotic_Arm/      <- 睿尔曼机械臂二次开发包

3.项目下载

通过链接下载 RM_API2 到本地：开发包下载，进入RM_API2\Demo\RMDemo_Python目录，可找到RMDemo_IOControl。

4. 环境配置

在Windows和Linux环境下运行时需要的环境和依赖项：

项目	Linux	Windows
系统架构	x86架构	-
python	3.9以上	3.9以上
特定依赖	-	-

Linux环境配置

1. 参考python官网-linux下载安装python3.9。

2. 进入项目目录后打开终端运行以下指令安装依赖：

pip install -r requirements.txt

Windows环境配置

1. 参考python官网-Windows下载安装python3.9。

2. 进入项目目录后打开终端运行以下指令安装依赖：

pip install -r requirements.txt

5. 注意事项

该Demo以RM65-B型号机械臂为例，请根据实际情况修改代码中的数据。

6. 使用指南

6.1 快速运行

1. 参数配置

   打开demo_algo_interface.py 文件，在main函数中可修改以下配置：

   • 配置要连接的机械臂IP地址（默认为"192.168.1.18"）：如果用户修改过机械臂的IP，修改RobotArmController类的初始化参数为机械臂当前IP。
   • 配置文件保存至在线编程列表的id号（默认为100）：通过test_id参数修改文件保存至在线编程时的id。请检查在线编程列表，必要时修改该id号以确保在您的在线编程列表中该id为可用的。
   • 配置控制器IO复用功能（默认设置为 IO1：表示开始运行在线编程文件、IO2：表示暂停运行在线编程文件、IO3：表示继续运行在线编程文件、IO4：表示急停功能）：通过set_io_mode方法修改每个IO端口的复用模式。

2. 命令行运行

   在终端进入RMDemo_IOControl目录，输入以下命令运行Python脚本：

python ./src/main.py

3. 拖动机械臂进行示教

   当终端打印出以下信息，机械臂已进入拖动示教模式，用户可以拖动机械臂完成需要的轨迹，拖动完成后按下回车键退出拖动示教模式并保存轨迹到data文件夹下的trajectory.txt文件中。

   

4. 通过IO复用模式控制该轨迹文件的运行、暂停、继续、急停

   程序运行结束后，拖动示教保存的轨迹文件已经保存到指定id的在线编程程序列表，并且设置为IO 默认运行的在线编程文件。此时，控制器IO设置为：

   • IO1：表示开始运行在线编程文件；
   • IO2：表示暂停运行在线编程文件；
   • IO3：表示继续运行在线编程文件；
   • IO4：表示急停功能；

   IO为高电平触发，参考 9. 控制器和末端接口图 完成IO接线后，即可通过对应IO端口高电平实现相应的IO功能。

5. 运行结果

运行脚本后，输出结果如下所示：

Successfully connected to the robot arm: 1

API Version:  0.3.0 

Drag teaching started
Drag teaching has started, complete the drag operation and press Enter to continue...
Drag teaching stopped
Trajectory saved successfully, total number of points: 100
Project send successfully but not run, data length verification failed
Set default running program successfully: Program ID 100
IO mode set successfully: IO number 1
IO mode set successfully: IO number 2
IO mode set successfully: IO number 3
IO mode set successfully: IO number 4
Successfully disconnected from the robot arm

6.2 代码说明

下面是 demo_io_control.py 文件的主要功能：

• 拖动示教

  robot_controller.drag_teach(1)

  开始拖动示教并记录轨迹。

• 保存轨迹

  lines = robot_controller.save_trajectory(file_path_test)

  将记录的轨迹保存到文件。

• 添加文件头信息

  robot_controller.add_lines_to_file(file_path_test, 6, lines)

  将指定信息添加到轨迹文件中。

• 发送项目文件

  robot_controller.send_project(file_path_test, only_save=1, save_id=test_id)

  将项目文件发送到机械臂。

• 设置默认运行程序

  robot_controller.set_default_run_program(test_id)

  设置默认的在线编程文件。

• 设置IO模式

  robot_controller.set_io_mode(1, 2)  # Set IO mode to input start function multiplexing mode
  robot_controller.set_io_mode(2, 3)  # Set IO mode to input pause function multiplexing mode
  robot_controller.set_io_mode(3, 4)  # Set IO mode to input continue function multiplexing mode
  robot_controller.set_io_mode(4, 5)  # Set IO mode to input emergency stop function multiplexing mode

  设置IO端口的模式。

• 设置数字IO输出状态

  robot_controller.set_do_state(io_num, io_state)

  设置数字IO端口的输出状态。

• 获取数字IO输入状态

  robot_controller.get_io_input(io_num)

  获取数字IO端口的输入状态。

7. 许可证信息

• 本项目遵循MIT许可证。

8. 控制器和末端接口图

控制器IO接口图

其中，线缆定义如下表所示。

序号	初代线缆线序	二代线缆线序	定义	说明	线号（仅二代线缆）	备注
1	粉色加棕色	黑条棕/棕色	VOUT	对外输出正	线号1	12V/24V
2	灰色加紫色	灰色/紫色	P_IO_GND	对外输出负	线号2
3	黄色	黄色	485A		线号3
4	黄绿色	黑条黄	485B		线号4
5	紫白	黑条白	IO1	数字输入/输出双项通道	线号5
6	红白	白条红	IO2	数字输入/输出双项通道	线号6
7	绿白	黑条绿	IO3	数字输入/输出双项通道	线号7
8	黄白	白条黑	IO4	数字输入/输出双项通道	线号8
9	蓝白	黑条橙	OUT_P_IN	外部输入数字电源	线号9	0~24V
10	浅蓝	黑条蓝	OUT_P_OUT	外部输出数字电源	线号10	0~24V
11	深蓝	蓝色	OUT_P_GND	外部数字地	线号11
12	绿	绿色	FDCAN_A	CAN_H	线号12
13	红	红色	FDCAN_B	CAN_L	线号13
14	白	白色	空	预留	线号14
15	黑	黑色	空	预留	线号15
16	橙	橙色	空	预留	线号16

说明

数字量输入输出的电压值由接入的参考电压决定，机械臂16芯扩展接口线缆仅提供了12V和24V电源电压。数字量输入输出若需要输出其他电压值，则需要从外部对OUT_P_OUT+、PUT_P_GND引脚引入参考电压。

末端IO接口图

末端工具接口通过1个6芯航插对外连接，航插引脚及定义如下所示。

针脚编号	接线颜色	功能
1	黄	RS485_A
2	白	RS485_B
3	红	数字接口 1（DI1/DO1）
4	黑	数字接口 2（DI2/DO2）
5	绿	电源GND
6	蓝	电源输出：0 V/5 V/12 V/24 V，可进行程序控制

说明

上表中的复用功能通过程序指令进行切换。出厂时默认引脚3和引脚4为数字输入通道（DI1和DI2），引脚6的电源输出为0V（可通过程序设置）。