Universal Robot 机器人通讯接口

备注

  1. DaoAI机器人程序所用的计量单位为 米-m, 旋转计量单位为 弧度-rad

  2. 该协议只适用于DaoAI网页版DaoAI Vision Pilot软件


以下为如何使用 Universal Robot 机器人端的脚本函数示例：

Global Variables/全局变量

mult=10000
DAOAI_ROBOT_TYPE = 7 # UR robot type = 7
DAOAI_META_VERSION = 1

#Pose Object
daoai_tcp_pose = p[0,0,0,0,0,0]
daoai_payload_1 = 0
daoai_payload_2 = 0
daoai_payload_3 = 0
daoai_payload_4 = 0
daoai_payload_5 = 0
daoai_payload_6 = 0
daoai_plane = Base # UR 3D dimension pose is based on its "Base" coordinate

#meta info
daoai_socket_name = "daoai"
daoai_socket
daoai_status = 0
daoai_r_command = 0
daoai_task_id = 0
daoai_num_remaining_objects = 0

Universal Robot 机器人(简称 “UR” )的脚本是使用基于 Python 编程语言撰写的。上方的全局变量可以直接复制黏贴到UR脚本中使用。若需要详细的讲解，这里是一些UR机器人全局变量的注释：

DAOAI_ROBOT_TYPE/机器人类别代码

UR机器人的 机器人类型代码 为 7，在脚本中定义类型代码为 7 ， DaoAI Vision Pilot 系统才能识别当前是UR机器人。

DAOAI_META_VERSION/脚本版本号

DaoAI Vision Pilot 系统当前使用的UR机器人脚本版本号为 1 ，若版本更新，请注意文档和脚本的更新。

daoai_tcp_pose/UR机器人坐标变量

UR机器人脚本中的坐标，此变量使用字母 p 和一个长度为 6 的数列来表示： p[1,2,3,4,5,6]

daoai_plane/平面变量

UR机器人脚本中的平面变量，在3D抓取的时候，该变量为 Base(基座) ，UR机器人的3D坐标都是以基座为原点，除非另外定义了新的平面变量。在使用2D抓取时，需要定义2D平面，作为坐标的原点。

Calibration/校准函数

Manual Calibration/手动校准

../../_images/ur_manual_caliibration_script_capture.png

打开下载后的UR手动校准脚本，通常存放于 脚本目录下\manual calibration\Manual_Calibration.urp 。设置好 UR 机器人连接 后，你会看到脚本的程序部分，如上图所示。

手动校准的脚本中，用户只需要修改所有的手动校准点位：

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint.png

  1. 点击程序中的 Waypoint 变量，属于 Move 节点中的变量。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，调整机器人的校准位姿。

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint_ok.png

  1. 修改完成后，点击 OK 保存点位。

  2. 重复上方步骤，直到调整好校准所需的所有位姿(通常建议13个校准位姿)。

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint_done.png

  1. 保存脚本，设置好DaoAI Vision Pilot 端的 手动标定 流程。

  2. 点击 运行按钮(下方三角按钮) 。

Guidance Calibration/引导校准

../../_images/ur_guidance_caliibration_script_capture.png

打开下载后的UR引导校准脚本，通常存放于 脚本目录下\guidance calibration\Guidance_calibration.urp 。设置好 UR 机器人连接 后，你会看到脚本的程序部分，如上图所示。启动 DaoAI Vision Pilot 的 引导标定 流程，拍照后听取系统的提示信息。

../../_images/ur_guidance_caliibration_script_change_waypoint.png

  1. 点击程序中的 Waypoint 变量，属于 Move 节点中的变量。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿。

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint_ok.png

  1. 修改完成后，点击 OK 保存点位。

../../_images/ur_guidance_caliibration_script_done.png

  1. 点击 运行按钮(下方三角按钮) ，发送点位至 DaoAI Vision Pilot 。

  2. 重复上方步骤，直到 DaoAI Vision Pilot 收集到足够的校准位姿。

Auto Calibration/自动校准

../../_images/ur_auto_caliibration_script_capture.png

打开下载后的UR自动校准脚本，通常存放于 脚本目录下\auto calibration\Auto_calibration.urp 。设置好 UR 机器人连接 后，你会看到脚本的程序部分，如上图所示。然后设置好 DaoAI Vision Pilot 的 自动标定 流程。

备注

2D自动校准和3D的使用流程基本相同，在机器人端唯一区别在于需要使用不同的脚本。具体关于 DaoAI Vision Pilot 是如何操作完成2D标准的，请查看 2D标定 。

../../_images/ur_auto_caliibration_script_change_waypoint.png

  1. 点击程序中的中心点位： center 变量，属于 Move 节点中的变量，此变量是自动校准流程中的中心点位。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿。

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint_ok.png

  1. 修改完成后，点击 OK 保存点位。

../../_images/ur_auto_caliibration_script_done.png

  1. 点击 运行按钮(下方三角按钮) ，开始自动校准流程。

警告

在做自动标定的时候，请将机器人的速度调至可以反应过来的速度，并随时准备紧急停止，以防止过大的机器人移动距离造成碰撞。

Pick & Place/抓放函数

Teach Pose/示教

../../_images/ur_teach_pose_script_capture.png

打开下载后的UR示教脚本，通常存放于 脚本目录下\pick_n_place\send_pose.urp 。设置好 UR 机器人连接 后，你会看到脚本的程序部分，如上图所示。然后设置好 DaoAI Vision Pilot 的 真实示教 流程。

备注

2D示教和3D的使用流程基本相同，在机器人端唯一区别在于需要使用不同的脚本。具体关于 DaoAI Vision Pilot 是如何操作完成2D标准的，请查看 2D标定 。

../../_images/ur_teach_pose_script_change_waypoint.png

  1. 点击程序中的 current_pose 变量，属于 Move 节点中的变量。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿。

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint_ok.png

  1. 修改完成后，点击 OK 保存点位。

../../_images/ur_teach_pose_script_done.png

  1. 点击 运行按钮(下方三角按钮) ，发送点位至 DaoAI Vision Pilot 。

Precision Check/精度验证

../../_images/ur_precision_check_script_capture.png

打开下载后的UR引导校准脚本，通常存放于 脚本目录下\pick_n_place\precision_check.urp 。设置好 UR 机器人连接 后，你会看到脚本的程序部分，如上图所示。然后可以查看视频教学 8. Precision Quick Check 快速精度验证 。

../../_images/ur_precision_check_script_change_waypoint.png

  1. 点击程序中的 current_pose 变量，属于 Move 节点中的变量。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿。

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint_ok.png

  1. 修改完成后，点击 OK 保存点位。

../../_images/ur_precision_check_script_done.png

  1. 点击 运行按钮(下方三角按钮) ，发送点位至 DaoAI Vision Pilot 。

Picking/抓取

../../_images/ur_picking_script_capture.png

打开下载后的UR引导校准脚本，通常存放于 脚本目录下\pick_n_place\Picking.urp 。设置好 UR 机器人连接 后，你会看到脚本的程序部分，如上图所示。然后设置好 DaoAI Vision Pilot 的 抓取应用 。

../../_images/ur_picking_script_change_waypoint.png

  1. 点击程序中的 detection_pose 变量，属于 Move 节点中的变量。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿。

../../_images/ur_manual_caliibration_script_change_waypoint_ok.png

  1. 修改完成后，点击 OK 保存点位。

../../_images/ur_picking_script_done.png

  1. 点击 运行按钮(下方三角按钮) ，发送点位至 DaoAI Vision Pilot 。

下方内容为启用空箱检测功能时的教程。

../../_images/ur_picking_script_empty_box_check.png

  1. 在默认的情况下， 空箱检测功能 功能在脚本上是隐藏了，可以重新使用该函数用以空箱检测。

../../_images/ur_picking_script_empty_box_check_enable1.png

  1. 点击程序中的 if not daoai_check_box_empty() 语句。

  2. 点击下方 ->·<- ，展开右方选项的显示。

../../_images/ur_picking_script_empty_box_check_enable2.png

  1. 点击 Suppress ，把隐藏的语句重新使用。

../../_images/ur_picking_script_empty_box_check_enable3.png

  1. 在运行脚本的时候该语句就会执行，会进行空箱检测。

Pick and Place/抓取和放置

../../_images/ur_pick_and_place_script_capture.png

打开下载后的UR引导校准脚本，通常存放于 脚本目录下\pick_n_place\Picking_and_place.script 。设置好 UR 机器人连接 后，你会看到脚本的程序部分，如上图所示。然后设置好 DaoAI Vision Pilot 的 抓取应用 。 抓取和放置脚本是有3个阶段的，分别是：抓取、纠正和放置。

第一阶段：抓取

../../_images/ur_pick_and_place_stage_1.png

在此脚本中，有一个变量 stage ，记录目前的阶段。在程序开始的时候， stage = 0，此时程序处于刚启动的阶段，需要进行拍照和处理。

../../_images/ur_pick_and_place_stage_1_detection_pose.png

  1. 首先，需要设置好 detection_pose 探测位姿，在每个阶段、过程之间机器人会在这个位姿离开相机视野并进行拍照。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿，并保存位姿。

../../_images/ur_pick_and_place_stage_1_pickup.png

  1. stage 变量改变， stage = 1。

第二阶段：纠正

../../_images/ur_pick_and_place_stage_2.png

  1. 需要查看物体被抓取后，与TCP的相对关系，用于放置时的坐标转换。

../../_images/ur_pick_and_place_stage_2_detection_pose.png

  1. 首先，需要设置好 adjust_det_pose 物体在机器人抓取后的探测位姿，此位姿需要把物体出现在负责检测、纠正姿态的相机视野底下。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿，并保存位姿。

../../_images/ur_pick_and_place_stage_2_done.png

  1. stage 变量改变， stage = 2。

第三阶段：放置

../../_images/ur_pick_and_place_stage_3.png

  1. 需要根据前面记录的物体抓取位姿后，与真实相机拍摄到的放置点位结合，准确把物体放置到目标点位。

../../_images/ur_pick_and_place_stage_3_detection_pose.png

  1. 首先，需要设置好 place_det_pose 物体在机器人抓取后，相机识别放置点位的探测位姿，此位姿不能阻挡相机拍摄放置点位的视野。

  2. 点击 Waypoint 中， Command 页面。

  3. 点击 Set Waypoint 按钮，根据系统提示信息调整机器人的校准位姿，并保存位姿。

  4. 识别处理结束后，从 DaoAI Vision Pilot 请求到放置点位，记录位姿，准备转化位姿和执行放置。

  5. stage 变量改变， stage = 3。

../../_images/ur_pick_and_place_stage_3_transform.png

  1. 对前面保存的各个位姿总合并转化，计算出放置点位的坐标。

../../_images/ur_pick_and_place_stage_3_done.png

  1. 移动到物体正上方，往下放置，并且 stage 变量归零，重置阶段 stage = 0 。