一年前，在哈布雷（Habré）上
，对台式机器人Dobot Magician进行了评论。 在本文中，我建议对他的哥哥Dobot M1进行评估。 我还将尝试解释为什么我为我的项目选择此特定模型，我将描述Qt / c ++中的演示的开发过程，以及在开发过程中遇到的一些不愉快的时刻。
引言
今年，我在最普通的研究机构之一工作。 起初，一切都相当休闲，这一年并没有带来任何有趣的结果，直到有一天在一次集会上，人们开始讨论如何制作太阳能电池板（瓦）。
他们说 ，这种方法并不新鲜，这是组装太空卫星面板的第一种方法。
我不知道这是多么真实，因为我还没有看过文章或专利。 但是，公众对此决定的兴趣有所升温，部分原因是几年前SunPower推出了其新面板，即
P系列 。 正是在光伏领域发生了这样的事情，既然Sanpower正在做某事，那么每个人也必须做这件事。 我们到了。 一切都很简单：我们准备基板，将它们切成条并组装。 那时，我注意到我个人绝对不会手动收集任何东西，因为我的双手在均匀度上没有什么不同。 否则，结果可能类似于YouTube上的一部
视频 。 毕竟，我们是一个整体机构，如果我们真的做某事，那就不是集体农场。 我提出要购买机器人并按照所需的过程对其进行配置，他们给了我更大的希望。
应当指出，我们决定开始简化和组装迷你面板。 迷你面板是指任何比标准尺寸小的太阳能面板。 我们这样做是为了制定技术流程。 首先，我由一个尺寸为1个标准太阳能电池的面板（缩放比例为2 x 2）引导。一个太阳能电池侧面的尺寸为16厘米，因此，需要机器人的访问区域为32 x 32厘米。我想要更准确的精度，并且价格更便宜。 因此，带着搜索栏，我开始研究这些句子。 我决定该项目不需要6根轴，而4根就足够了，因此选择范围缩小了，就像伤疤一样。 我发现购买工业机器人会带来额外的费用，例如设计一个安全的工作空间并将应用工程师留在安装现场，以便为您的任务对机器人进行编程。 好的工业机器人原则上很昂贵，工程师的服务将进一步增加价格，此外，自己实施该项目很有趣。 因此，选择范围仅限于协作机器人，协作机器人，它们具有较低的安全性要求，并且对自原型设计更友好。 因此，我很快找到了Dobot公司。 由于尺寸和精度（100微米），我立即放弃了Dobot Magician。 我写了一个要求给他们规格的请求，并告诉他们在哪里购买。 我发现有了API，就可以使用C ++来编程API。 它适合我，但我不能直接购买。 幸运的是，我在荷兰找到了一个供应商，向我出售了两件从中国交付的含增值税的产品，价格为8700欧元，同时我接管了所有清关手续。
特色善良
Dobot M1被定位为负担得起的专业4轴协作机器人。 它可以承受1.5公斤的负载（未经测试），最大范围为400毫米（并非到处都是），精度高达20微米（已选中）。 下图显示了善良的工作空间。 不难看出，由于设计特点，前面有一个半径略小于15厘米的盲区。 此外，该空间图未考虑手的方向。 Dobot可以是惯用右手的也可以是惯用左手的，我还没有弄清楚如何在不进行额外校准的情况下随时进行切换。 默认情况下，Dobot是惯用右手的，这意味着当第一个关节指向右侧时，右侧区域受到第二关节的访问区域的限制。 因此，工作空间的实际面积约为官方图纸中显示面积的2/3。
天哪有I / O端口：24 V电平的数字输入和输出（默认电平为高），以及模拟输入。 我不知道有什么样的ADC。 支架后面板以及手本身都有端口，可使用喷嘴工作。 我忘了拍手臂上的连接器了，但这是CAA的一种。 还有一个扩展接口，您可以为此购买额外费用。 Dobot通过RS-232或网络连接到PC。
外壳材料：显然是聚碳酸酯，再加上一个涂成黑色的金属支架。 这种设计不会引起高级感，但也会引起手工艺感。 我买了一辆满载的，另一辆在基地。 我没有测试激光喷嘴和3D打印。
为了测试友善性，我使用了Windows的M1Studio程序，该程序可从公司的网站下载。 但这就是全部。 此外，我配备了api，Qt和带有基本黄蜂的工作站，我坐下来编写了一个演示程序，以应对各种起伏。
我们正在编写一个演示
实际上，该演示已在
github上提供 。 可以从制造商的网站下载API和通信协议的文档。
首先，我们使用了api中的SearchDobot（）方法，该方法在Linux下不显示任何内容，并且仅在dobot通过RS-232连接时才在Windows中工作。 很奇怪，因为M1Studiya完美地定义了网络上的dobotov。 使用已知的IP地址，ConnectDobot（）方法可以正常工作。 没关系，我想，我将设置路由器并将IP地址附加到罂粟上。 第二天，我对仁慈没有反应感到惊讶。 事实证明，打开后，Dobot具有一个随机的罂粟地址。 这是固件的一项功能，该功能已在5月的新版本中修复，但我不敢安装。
配备了用于分析网络数据包的程序后，我发现Dobot使用文本“ WhoisDobotM1” UDP响应和包含模型Dobot编号的文本来响应对端口6000的UDP请求。 基于此，编写了一个自定义方法，该方法可在整个子网中发送请求，并在响应的情况下初始化好意。
void MainWindow::on_buttonSearch_clicked() { QHostAddress host; QList<QHostAddress> list = QNetworkInterface::allAddresses(); for (int i=0; i<list.count(); i++) { if ((!list.at(i).isLoopback()) && (list.at(i).protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol)) host = list.at(i); } QString subnet = host.toString().section('.',0,2) + "."; QByteArray data = "WhoisDobotM1"; QUdpSocket udpSocketSend; udpSocketSend.writeDatagram(data);
void MainWindow::readUdpData() { while (udpSocketGet.hasPendingDatagrams()) { QNetworkDatagram data = udpSocketGet.receiveDatagram(); QByteArray ip = data.senderAddress().toString().toUtf8(); QString name = QString(data.data()).section('_',0,0);
演示界面非常简单，如下图所示。
为了初始化和控制友善，我写了一个类，实现了所需的功能：轴控制，直线和曲线上的点到点运动，返回初始位置，控制气泵以及监视位置和错误。 让我们轮流。 初始化该类时，将善意的ip地址存储在变量中，与该变量的第一个连接会发生，即使队列为空，也会清理整个命令队列，并设置了电动机的加速和速度参数。
class MyDobot : public QObject { Q_OBJECT public: explicit MyDobot(QObject *parent = nullptr); ~MyDobot(); void initDobot(QByteArray IPaddress); Pose getCurrentPosition(); void goHomeSafe(); void goHome(); void goSafe(); void goPosition(float x, float y, float z, float r); void goPositionStraight(float x, float y, float z, float r); void goJog(int index); void setAirPump(int status, int direction);
我决定在类数大于1的情况下使用带有类元素的向量来控制dobot，向量的每个元素都有一个变量，用于存储dobot的ip地址。 因为 该库是一个，并且有多个dobotov，然后在该类的每个方法中，您必须首先调用连接到特定dobot的方法。 它可能看起来有些歪斜，但是全都隐藏了，然后使用此类非常方便。
void MyDobot::setAirPump(int status, int direction) { ConnectDobot(thisDobotIP, 115200, nullptr, nullptr); ...
API Goodness中从点到点的移动是通过几种方法实现的：直线，曲线和其他我不记得的方式。 在下图中，可以看到两个点之间的两个运动轨迹。 一个是一条直线，通过正确校准该设备，它在来回移动时不会分叉。 第二条轨迹是您获得的曲线，因为友善固件会顺序调整电机以达到所需的坐标。 应该注意的是，并非总是可以沿直线运动，关节的某些位置不允许沿直线从A点到达B点。
Dobot位置监视是使用Qtimer类实现的，该类的Qtimer :: timeout信号绑定到我的MainWindow :: on_getPoseTimer方法。 我必须承认，这是一个一般的解决方案，因为只有将超时设置为1000毫秒，应用程序才能使用ups进行响应操作。 随着时间的缩短，在管理起搏时开始会感觉到抽搐。 我注意到，有时dobot在收到命令时可能会出现一段时间的愚蠢，如果您经常发送命令，那么陷入愚蠢的可能性就会增加。 也许这是由于对ConnectDobot的不断调用，在此演示中这似乎是不必要的，但是该演示是与主项目并行编写的，并且在主项目中我确实需要这样的实现。 但是，并不是每次都调用监视连接的方法，但是挂起问题仍然存在。 不幸的是，超时时间为1 s不能提供这样一种对空间的友好位置的平滑测量，例如在M1 Studio中实现，但是另一方面，这并不重要。
在相同的方法中，发生错误请求。 在api方面，错误代码的传输是通过AlarmState结构实现的。
struct alarmState { uint8_t value[32]; };
此结构是一个8位元素的数组，并且错误代码以该数组的几个元素之一的二进制表示形式编码。 要计算错误代码，您需要在元素中找到“ 1”，并将其排出编号（单位）添加到值数组中的8 * n个元素（包含或不包含其他错误）之前。 是的，一次可能存在多个错误。 接下来，必须在文档中找到错误代码，该错误代码可在制造商的网站上下载。 pdfk的内容已复制到文本文件，该文本文件作为资源附加到项目中。 如果错误代码不同于8 * 32（即没有错误），则此代码将显示在错误字段中，然后单击警报按钮将其描述解析到文件中，然后显示在文本字段中。 顺便说一句，错误解码和解析是在类之外进行的，以控制ups。 在我看来，这现在不是一个正确的主意。
套件中包括一个气泵，在使用说明书中建议将其连接到数字量输出17和18。一个输出控制泵的开/关，第二个控制空气流动的方向。 因此，例如，气动抓持器被激活，该气动抓持器也被提供。
杂草
在开发Dobot的过程中，我遇到了一些麻烦。
- 支架上的孔不是按照标准光学面包板上的孔间距来制作的。 另一方面，一旦我的仁慈被误撞到一起，他们中的一个只会绕着固定螺栓的轴线滚动，我认为这避免了严重的损坏。
- 从第一段起是第二段。 Dobot碰撞后，他们的轴移动了。 起初这并不令人害怕，因为我编写了一种用于校准Dobot相对于摄像机的轴的方法。 可怕的事情发生在第3段中。
- 垂直轴也已移动，现在我的法线不正常。 如果您用点绘制两个垂直线，则可以通过相机检测到。 您可以确保由于垂直倾斜，现在dobot用笔绘制的不是其真实的X和Y轴，而是它们的投影。 并且这些突起可以具有小于90度的角度。 实际上，这导致较小的对准误差。 另一方面，它并不是那么可怕，因为误差是线性的。
- Dobot固件原则上大约为 有一个带有罂粟地址的小门框，在等待对UDP请求的响应时会遇到一些问题，但否则可以正常工作。
- 该设计提供了一个电池，需要在关闭友善电源后维持最后的坐标。 电池耗尽时，其上的电压会下降，这将擦除此数据。 因此，dobot被加载到错误状态。 要从这些状态推断出，必须首先调用清除错误消息的方法，然后为“起始”位置调用搜索方法。 您可以更换电池，包括好处。 但是，电池隐藏在支架中，要拧松电池，您必须拧松4个螺栓。 其中之一的插槽被击落。
- 在我的项目中，我使用了3张玻璃来增加桌子的高度。 马马虎虎的决定，因为杯子歪了。 事实是，当Dobot的垂直轴的值小于15 mm时，它就会开始产生错误，并且似乎并非所有功能都可用。 因此，工作空间必须位于Dobot的附着平面正上方。
结论
仁慈使我得以实施一个项目，该项目将太阳能电池组装在平铺的微型插座中，可以在视频中看到。 在相同的硅晶片上检查定位精度，并且在一个轴上限制为1个像素，在另一个轴上限制为10个像素。 该项目中使用的摄像头分辨率为20 MP，并且摄像头长边的视场约为17厘米，不难计算出1个像素对应于约30微米的线性尺寸。 碰巧的是，尽管使用了高质量的光学器件，但仍可以仅在其中心清晰地观察硅晶片，而晶片的边缘变得非常模糊，这导致沿短边确定其面的不确定性，并因此导致确定晶片中心的不确定性。 校准轴后，将相机焦点设置在板的短边。 应该指出的是，原则上不可能像视野中心那样集中在那里，但是仍然可以。 由于这种效果，沿着太阳能电池的长边的轴的定位误差在10个像素的范围内，而在短边上只有1个像素。 这相当于大约300和30微米。 这使我能够验证规范的完整性以确保准确性。