机械臂G-code指令和控制协议

本节是关于机械臂控制协议和G-code控制指令的内容，主要用于通过串口驱动发送指令控制机械臂，或者编写G-code程序来控制机械臂。内容包括Rotrics机械臂的串口通信规范、Connect确认指令、基本运动控制和运动控制指令等。可以点击右侧目录查看对应指令说明👉

串口格式

1. Speed: 115200

2. Config: 8 个数据位，无校验位， 1 个停止位

3. 每条指令以回车换行作为结束符 ，以下以 0D0A 表示 。

4. 下位机收到指令， 若指令正确 会返回 ok(0D0A)，若指令错误会返回 unknow command

示例

Connect指令

1. 上位机打开串口过程中，串口硬件驱动会自动复位下位机，下位机启动过程中向上位机返回 start 。

2. 上位机以是否收到 start ，判断设备是否连接成功。

DisConnect

• 上位机断开串口即可

基本控制

复位指令

• M1111 (0D0A) 复位到初始设置位置

运动模式设定

• M2001(0D0A) 快速模式

• M2000(0D0A) 直线模式

基本位移指令

• G0(0D0A) 快速非直线运动，参数：

  • X - X轴坐标值

  • Y - Y轴坐标值

  • Z - Z轴坐标值

  • E - 外接的E轴坐标值，比如传送带、滑轨或3D打印挤出机。在开始控制前，需对E轴电机细分进行配置。具体说明如下：

    • M92 X() Y() Z() E()- 设置轴单位步进数，每走1mm步进电机转过的步数。比如对于官方的挤出机，设置为M92 E379.2

• G1(0D0A) 快速直线运动

示例

;快速运动到HOME点
G0 X300 Y0 Z0

;沿直线快速运动到HOME点
G1 X300 Y0 Z0

• G91(0D0A) 进入相对定位模式

示例

;进入相对运动模式
G91
;沿着X轴运动10mm
G0 X10

• G90(0D0A) 进入绝对定位模式

示例

;进入绝对运动模式
G90
;运动到点(300, 0, 0)
G0 X300 Y0 Z0

速度控制

• G0 Fxx 设置运动速度，单位为mm/min。基础速度 F3000

示例

;设置运动速度为3000mm/min
G0 F3000

设定延时

• G4 - 设定机械臂等待时间，参数：

  • Pxx - 延时xx毫秒

  • Sxx - 延时xx秒

设定工作坐标系原点

• G92 X0 Y0 Z0 设定当前点为工作坐标系原点，后续所有运动都以当前点为参照，主要用于激光和3D打印。

• G92.1 重置工作坐标系为机械坐标系

示例

;设定当前点为工作坐标系原点，以及设定挤出机原点
G92 X0 Y0 Z0 E0

;当工作完成后，重置为机械坐标系并返回到HOME点
G92.1
G0 X300 Y0 Z0

运动参数

坐标位置信息获取

• M114 - 获取当前位置坐标信息

• M890 - 获取当前编码器位置读数

斜率相关

• M891 - 设置当前 X Y 斜率

• M892 - 获取当前 X Y 斜率

示教相关

• M17 - 所有步进电机上电，用于示教复现。

• M18 - 所有步进电机下电，进入示教模式。

示例

;进入示教模式
M18

其他

• M81 - 紧急停止

• M2007 - 机械臂软重启

Off指令

(还需验证)顺序发送以下指令：

• M84(0D0A)

• M104 S0(0D0A)

• M140 S0(0D0A)

• M107(0D0A)

• M81(0D0A)

前端模块控制

前端模块切换

针对不同模块，配置前端偏置参数。

• M888 - 设定当前工作模块。参数：

  • P0(0D0A) 设置前端模块为夹笔模块

  • P1(0D0A) 设置前端模块为激光模块

  • P2(0D0A) 设置前端模块为气泵模块

  • P3(0D0A) 设置前端模块为3D打印模块

激光模块控制

• M3 - 打开激光，设定占空比。参数：

  • S - 占空比参数，范围0-255

示例

;设定激光最大功率雕刻
M3 S255

• M5 - 关闭激光

气动模块控制

• M1000(0D0A) - 气泵吸气

• M1001(0D0A) - 气泵吹气

• M1002(0D0A) - 气泵泄气(泄气气阀打开)。具体说明如下：

  • 一般用于吸盘放下物品和柔性抓闲置时恢复自然状态。

• M1003(0D0A) - 所有气泵气阀停止工作

吸盘柔性抓的动作是相反的，即当气泵吸气时，吸盘吸紧物品，柔性抓松开；当气泵吹气时，吸盘放下物品，柔性抓抓取物品。

示例

;吸盘吸起物品，以3000mm/min的速度移动到点(350, 100, -50)后放下物品
M1000
G0 X350 Y100 Z-50 F3000
M1002


;柔性抓抓取物品，以3000mm/min的速度移动到点(350, 100, -50)，放下物品后回到HOME点
M1001
G0 X350 Y100 Z-50 F3000
M1000
G0 X350 Y100 Z0
G0 X300 Y0 Z0 
M1002

3D打印控制

• M105(0D0A) - 获取挤出机温度

• M108(0D0A) - 获取挤出机速度

• M109 Sxx(0D0A) - 设置挤出机目标温度 x x

• M106 Sxx(0D0A) - 设置风扇转速 x x

• G0 EXXX FXXX(0D0A) - 以F速度挤出 E 长度

• M107(0D0A) - 关闭风扇

• M130(0D0A) - 设置加热棒 PID P 值

• M131(0D0A) - 设置加热棒 PID I 值

• M132(0D0A) - 设置加热棒 PID D 值