#Ti5robot
欢迎您使用Ti5robot机械臂，并感谢您的购买。
本文档记载了有关机械臂的安装、调试、以及如何基于API进行二次开发的相关信息。
机械臂使用人员应充分了解风险，使用前必须认真阅读本手册，严格遵守手册中的规范和要求。
机械臂具有开放性的程序接口和拓展接口，机械臂末端可快速换装不同执行器；能够用于电商物流、新消费、日常生活等多种场景。
- SDK接口：code
1.请务必按照本手册中的要求安装机械臂、连接线缆
2.确保机械臂的活动范围内不会碰撞到人或其他物品，以免发生意外
3.在使用前，需要专业的人员进行调试
4.在使用SDK时，必须确保输入的参数和操作流程是正确的
5.请注意机械臂运行速度，过快时务必小心
6.机械臂使用结束后，请务必断电
7.机械臂断电后，请务必将控制程序关闭
8.避免在潮湿或粉尘的环境下使用机械臂
9.请务必将机械臂存放、安装到儿童碰不到的地方，以免发生危险
机械臂控制的代码code中，分别是include，src，log以及usrlib。
除以下提到的文件外，用户无需查看该文件夹下的其他文件。
机械臂的数学模型函数
机械臂控制基础库，包含了基本控制以及信息，用户在使用时需要根据自身使用方式自行选择调用。
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bool inspect_brake();
函数功能：查询机械臂是否停止运动 返回值：true停止，false未停止 参数：无 示例：bool result=inspect_brake() -
void exit_progrem();//函数功能：退出程序
函数功能：查询机械臂是否停止运动 返回值：true停止，false未停止 参数：无 示例： int main() { login(); cout<<"login success"<<endl; mechanical_arm_origin(); sleep(3); show_value("pos:",TH.pos); cout<<endl; show_value("TH.j= ",TH.j); exit_progrem(); while (1) { float arr1[6] = {2.2, -0.68, 2.22, 1.48, 1.56, 1.32}; joint_movement(arr1); brake(); show_value("TH.j= ", TH.j); arr1[5] = {2}; printf("倒水\n"); joint_movement(arr1); arr1[5] = {1.32}; joint_movement(arr1); float arr3[6] = {1.78983, -0.732808, 2.05103, 1.07256, 1.71376, 1.39214}; joint_movement(arr3); brake(); show_value("TH.j= ", TH.j); joint_movement(arr3); printf("到达第2个点\n"); arr3[5] = {2}; joint_movement(arr3); printf("倒水\n"); arr3[5] = {1.39214}; joint_movement(arr3); } brake(); } -
void writeDebugInfoToFile(const char *func_name, const char *info);
函数功能：将信息写入log中 返回值：无 参数： *func_name：函数名字 *info：要写入log的信息内容 示例： getCurrentposition->getParameter(canidList, reg_min_app_position, MotorTypeHelper::REG_MIN_APP_POSITION, IDNUM); for (int i = 0; i < 6; i++) { cout << "电机" << i << "最大负向位置: " << static_cast<int32_t>(reg_min_app_position[i]) << endl; sprintf(LogInfo, "电机%d最大正向位置: %d", i, static_cast<int32_t>(reg_min_app_position[i])); writeDebugInfoToFile(__func__, LogInfo); } cout << endl; -
void login();
函数功能：登录can设备 返回值：无 参数：无 示例： login(); getCurrentposition->getParameter(canidList, reg_min_app_position, MotorTypeHelper::REG_MIN_APP_POSITION, IDNUM); for (int i = 0; i < 6; i++) { cout << "电机" << i << "最大负向位置: " << static_cast<int32_t>(reg_min_app_position[i]) << endl; sprintf(LogInfo, "电机%d最大正向位置: %d", i, static_cast<int32_t>(reg_min_app_position[i])); writeDebugInfoToFile(__func__, LogInfo); } cout << endl; -
void logout();//函数功能：登出can设备
函数功能：登录can设备 返回值：无 参数：无 示例： login(); getCurrentposition->getParameter(canidList, reg_min_app_position, MotorTypeHelper::REG_MIN_APP_POSITION, IDNUM); for (int i = 0; i < 6; i++) { cout << "电机" << i << "最大负向位置: " << static_cast<int32_t>(reg_min_app_position[i]) << endl; sprintf(LogInfo, "电机%d最大正向位置: %d", i, static_cast<int32_t>(reg_min_app_position[i])); writeDebugInfoToFile(__func__, LogInfo); } cout << endl; logout(); -
std::vectorstd::string query_can();
函数功能：查询can设备号 返回值：无 参数：无 示例： vector<string> productSerialNumbers = query_can(); if (productSerialNumbers.empty()) { cout << RED<<"未找到任何 USB 设备，请插入设备后重试！" <<RESET << endl; exit(0); } else { cout <<CYAN<< "找到的 CAN 设备序列号：" <<RESET; for (const string& serialNumber : productSerialNumbers) { cout << CYAN <<serialNumber <<RESET << endl; } } -
void get_elc_info();
函数功能：获取电机参数 返回值：无 参数：无 示例： int main() { login(); get_elc_info(); logout(); return 0; } -
void set_elc_info(uint32_t *elc_parameterlist,int elc_num, int parameterType,uint32_t elc_value);
函数功能：设置电机参数 返回值： 参数： elc_parameterlist 要设置的对应电机， elc_value 要设置的第n个电机， parameterType 要设置的项目， elc_value 新值 示例： int main() { login(); set_elc_info(reg_position_kp,0,MotorTypeHelper::REG_POSITION_KP, 500); set_elc_info(reg_position_kp,1,MotorTypeHelper::REG_POSITION_KP, 700); set_elc_info(reg_position_kp,2,MotorTypeHelper::REG_POSITION_KP, 800); set_elc_info(reg_position_kp,3,MotorTypeHelper::REG_POSITION_KP, 900); set_elc_info(reg_position_kp,4,MotorTypeHelper::REG_POSITION_KP, 1000); set_elc_info(reg_position_kp,5,MotorTypeHelper::REG_POSITION_KP, 1100); logout(); return 0; } -
bool get_electricity_status();
函数功能：获取各关节电机电流值 返回值：true为无异常，false为异常 参数：无 示例： int main() { login(); if(get_electricity_status() != true) { cout << "电机异常！" << endl; } logout(); return 0; } -
int get_elektrische_Maschinen_status();
函数功能：获取机械臂错误状态 返回值： 0：无错误 1：软件错误 2：过压 4：欠压 16：启动错误 参数：无 示例： int main() { login(); int num = get_elektrische_Maschinen_status(); logout(); return 0; } -
void clear_elc_error();
函数功能：清除电机错误 返回值：无 参数：无 示例： int main() { login(); if(get_electricity_status() != true) { cout << "电机异常！" << endl; } clear_elc_erro(); logout(); return 0; } -
int uart485_communication(char *device_485_name);
函数功能：485通信功能，通信协议见《钛虎485通信协议.xlsx》 返回值：设备名称 参数：失败返回-1，成功返回0 示例： int main() { login(); uart485_communication("/dev/ttyUSB0"); logout(); return 0; }
该文件是机械臂的算法库，包括正逆解，碰撞检测，规划路径等。 使用方法：根据需求在规划机械臂运动的时候可以调用该库的函数。
机械臂运动控制库，包含的功能有直线运动，圆弧运动，机械臂初始化，机械臂手动模式控制，机械臂关节运动，机械臂坐标运动，获取机械臂当前角度值，获取机械臂当前位姿，机械臂刹车，查看机械臂是否停止运动，机械臂手动规划路径点并记录到文件中，机械臂加载路径文件。
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void mechanical_arm_origin();
函数功能：机械臂初始化位置 返回值：无 参数：无 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); logout(); return 0; } -
void keyboard_controller();
函数功能：机械臂手动模式 返回值：无 参数：无 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); keyboard_controller(); logout(); return 0; }
可选直接关节控制（j）或末端位姿控制（p），两种模式下12个键盘按键
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void joint_movement(const float *arr);
函数功能：机械臂关节运动 返回值：无 参数：各个关节值 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); float arr[6]={2.3,3.2,2.2,0,0,0}; joint_movement(arr); logout(); return 0; } -
void pos_movement(const float *arr);
函数功能：机械臂坐标运动 返回值：无 参数：坐标点 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); float arr[6]={-7.01863, 311.595, 2.588, -2.02847, -3.11001, 0.0560048}; pos_movement(arr); logout(); return 0; } -
bool circle_move(float O[3], float U[3],float K, float startN[6]);
函数功能：圆弧运动，逆时针是正方向， 返回值：成功true，失败false 参数：O圆心(围绕哪个点)，U法向量（确定圆是在哪个面转），K圆心角（0~2PI），startN起始点 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); float _o[3]=(3.4,311.59,2.58); float _u[3]=(3.4,211.59,2.00); float arr[6]={-7.01863, 311.595, 2.588, -2.02847, -3.11001, 0.0560048}; circle_move(_o,_u,arr); logout(); return 0; } -
int current_angle();
函数功能：获取当前角度 返回值：成功返回1，失败返回-1 参数：无 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); current_angle(); logout(); return 0; } -
void linear_move(Point start, Point end,float stepSize);
函数功能：直线运动规划 返回值：无 参数：start：起点 ，end：终点，stepSize：步长 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); Point start[1]; Point end[1]; cout << "请输入起始点坐标x, y, z" << endl; for (int i = 0; i < 1; i++) { cin >> start[i].x; cin >> start[i].y; cin >> start[i].z; } cout << "请输入终点坐标x, y, z" << endl; for (int j = 0; j < 1; j++) { cin >> end[j].x; cin >> end[j].y; cin >> end[j].z; } linear_move(start[0],end[0],20); logout(); return 0; } -
int current_pose(float posz[]);
函数功能：获取当前位姿 返回值：成功返回0，失败返回-1 参数：存放位置的数组中 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); float arr[6]; current_pose(arr); logout(); return 0; } -
bool brake();
函数功能：机械臂刹车 返回值：成功返回true 参数：无 示例： void signalHandler(int signum) { char aaa; cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n"; brake(); cout << "stop!!" << endl; inspect_brake(); logout(); exit(signum); } -
bool IsBrake();//机械臂是否停止运动
函数功能：机械臂刹车 返回值：成功返回true 参数：无 示例： void signalHandler(int signum) { char aaa; cout << "Interrupt signal (" << signum << ") received.\n"; brake(); cout << "stop!!" << endl; inspect_brake(); logout(); exit(signum); }
该文件是一些tool，具体函数使用及参数请查看该文件。
该文件夹包含can通讯的头文件，机械臂是通过can通讯与控制机联通的，具体函数功能及参数请查看里面所包含的文件中注释了解函数作用。
该文件夹是夹爪功能函数
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int clamp_jaw_close(const std::string& pythonPath);
函数功能：夹爪合 返回值：成功返回0，失败返回-1 参数：无 示例： -
int clamp_jaw_open(const std::string& pythonPath);
函数功能：夹爪开 返回值：成功返回0，失败返回-1 参数：无 示例： std::string path = "/home/ubuntu/.local/lib/python3.10/site-packages"; while(1){ clamp_jaw_open(path); sleep(2); clamp_jaw_close(path); sleep(2); }
- int socket_server(std::string& serverIP,int port);
函数功能：socket连接函数，按照通信协议接收坐标和命令，通信协议见《钛虎socket通信协议.xlsx》 返回值：成功返回0，失败返回1 参数：serverIP 服务器地址，port 服务器端口号 示例： int main() { login(); mechanical_arm_origin(); socket_server(ip_test,12345); logout(); return 0; }
该文件是一个简单的示例程序，调用了Ti5BASIC.h中的query_can()函数，首先查找是否连接了can设备，然后调用mechanical_arm_origin()让机械臂回到初始位置，接下来调用tool.h中的show_value()函数，显示此时的位姿信息，还有一个简单的类似码垛的动作。
该文件中的内容是编译命令，编译的时候可以使用该命令直接编译，也可以使用g++命令+对应参数直接编译
最后执行gcc.sh文件进行编译或通过以下命令进行编译生成可执行文件move_sov。(注意：以下路径是默认路径，如果修改了路径要替换成自己的)
g++ main.cpp -L./include -lmylibti5 -L./include/can -lmylibscan -lcontrolcan -lspdlog -lfmt -ludev -o move_sov
运行:
sudo ./move_sov
注意机械臂处在一个安全的环境中
（1）地面定义为基坐标中z=0的平面。
（2）原始关节角度区间（不考虑碰撞）：逆运动j解集[-pi,pi)，正运动j定义域[-pi,pi]；正运动ypr解集，p属于[-pi,pi)，r、y属于pi/2~pi/2，逆运动ypr定义域[-pi,pi)。
（3）逆运动原始解空间（不考虑碰撞）为半径一定的球，球心坐标随ypr改变。
（4）在末端三个关节自由旋转360度的情况下设置了静态的碰撞区间。
（5）逆运动的解通过对比变换矩阵判断正确性。
（1）代码中一切角大小相关的量采用弧度制（bais由角度制自动转向弧度制）。
（2）机械臂的一切控制基于robotArm类，传参方式为直接改变TH.j或TH.pos的值。
（3）TH.j与TH.pos代表数学模型的理论值，需要借由bais校准到实际发送的理论值。
（4）相邻两次指令发送时间低于USLEEPTIME可能信息堵塞。
（5）由于电机内部的算法，指令发送的值与实际执行的值有微小误差。
（6）位置环与速度环都是直接控制电机内圈，因此从外到内涉及scale的放缩。“位置环参数”单位为“步”，“速度环参数/100”单位为“圈/秒”。一圈65536步。
（7）move函数的参数mode，值0为各关节位置环直接到达，1为匀速同时到达，2为匀加速度率同时到达。在改变量过小时匀加速度率模式会转成匀速模式。