基于TCP/IP协议实现上位机对UR机器人的远程控制

3、ModbusTCP端口

　　MODBUS是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。自从1979年出现工业串行链路的事实标准以来，MODBUS使成千上万的自动化设备能够通信。目前，继续增加对简单而雅观的MODBUS结构支持。互联网组织能够使TCP/IP栈上的保留系统端口502访问MODBUS。MODBUS是一个请求/应答协议，并且提供功能码规定的服务。MODBUS功能码是MODBUS请求/应答PDU的元素。

　　UR机器人既可以作为ModbusTCP服务器，也可以作为ModbusTCP客户端，两者的主要区别在于消息请求方的不同。在此，我们仅讨论UR机器人作为ModbusTCP服务器的情况，如图2所示。

图2ModbusTCP服务器

　　既然UR机器人作为ModbusTCP服务器，它必定有一系列Modbus地址供上位机来访问。

　　地址类型描述

　　0-33Register可以访问机器人的所有IO

　　128-255Register可配置寄存器

　　256-265Register机器人状态

　　270-315Register关节位置、速度、电流、温度、模式等信息

　　400-425RegisterTCP位置、速度、偏移等信息

　　768-770Register工具端状态

　　0-159Bit可以访问机器人的所有IO

　　260-265Bit机器人状态

表2Modbus地址简表

　　通过UR机器人的相关Modbus地址，我们可以访问机器人的很多信息，进而可以把这些信息放到上位机上。下图就是通过访问Modbus地址，模仿Polyscope(UR机器人原版软件），制作出来一个界面，当然我们可以通过这个界面监控并控制机器人的所用IO。

图3IO控制

4、Dashboard端口

　　上位机可以通过29999端口直接发送一些简单的指令给机器人，这些指令是UR自己定义的，这种功能被称为Dashboard。下表就是Dashboard的指令列表。

　　指令描述

　　load.urp>加载被保存在控制器中的程序

　　getloadedprogram返回当前机器人执行的程序

　　play启动当前加载的程序

　　stop停止机器人当前执行的程序

　　pause暂停机器人当前执行的程序

　　isProgramSaved当前机器人正在执行的程序是否被保存，返回“True”或“False”

　　programState当前程序的运行状态，返回“PLAYING”或“STOPPED”或“PAUSED”

　　shutdown关闭机器人系统

　　running机器人的运行状态，返回“True”或“False”

　　robotmode访问机器人模式

　　popupPolyscope跳出对话框

　　closepopup关闭对话框

　　addToLog将消息添加到logfile中

　　setUserRole，whereisclass设置用户权限

　　polyscopeVersion返回当前Polyscope的版本号

　　poweron使机器人本体通电

　　poweroff使机器人本体断电

　　brakerelease释放制动器

　　safetymode返回机器人当前所处的安全模式状态

表3Dashboard指令列表

　　显而易见，我们可以通过一些Dashboard指令，远程切换、加载程序，同时可以启动、暂停、停止程序，这样上位机就可以远程控制程序了。