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2024-12-24

导读：UR机器人结构紧凑小巧灵活的特点，很适合作为科学研究使用。部分客户需要使用我们的机器人做二次开发，因此如何正确的解析UR端口数据成为开发使用的基本条件。我们都知道UR的30001、30002、3000

实时解析UR端口数据是一种高效且精确的技术手段，它允许我们在数据传输过程中即时捕捉和分析关键信息。为了实现这一功能，通常需要部署专门的软件和硬件设施。这些设施能够持续监控UR端口的数据流，并使用先进的算法来解析和处理这些数据。本文深入地分享数据解析策略。

1. 综述 4

2. 网络设置 4

2.1IP地址设置 4

2.2端口功能介绍 6

3. 端口数据解析 7

3.1数据流监测 7

3.2数据流解析 8

4. 实例演示 9

综述

UR机器人结构紧凑小巧灵活的特点，很适合作为科学研究使用。部分客户需要使用我们的机器人做二次开发，因此如何正确的解析UR端口数据成为开发使用的基本条件。我们都知道UR的30001、30002、30003端口会以一定的频率对外发送机器人的数据包，但是这些数据包如何解析为可以识别的数据，又无从下手。希望借助本文档可以缩短在使用PC控制UR机器人的开发周期。

网络设置

2.1IP地址设置

上位机控制机器人主要是通过网络TCP/ip进行数据交互的，因此首先需要设置IP地址，保证机器人和PC机在同一个网段。

设置机器人的IP地址：

设置PC的IP地址

测试是否可以ping通

以上设置完成后，就可以使UR的上位机通讯端口了。

2.2端口功能介绍

为了可以实时获得机器人内部的状态信息比如位置、速度、电流等，UR开放了多个数据端口用于传递内部信息。下表是几个经常用到的端口。

通讯端口
	Primary		Secondary		Real-time
端口号	30001	30011	30002	30012	30003	30013
频率（Hz）	10	10	10	10	125	125
发送内容	机器人状态及报警信息	机器人状态及报警信息	机器人状态（位置、电流等）	机器人状态（位置、电流等）	机器人状态（位置、电流等）	机器人状态（位置、电流等）
接受内容	脚本指令	--	脚本指令	--	脚本指令	--

因为E系列机器人新增了本地模式和远程模式，当机器人处于本地模式时，30001、30002、30003的端口将无法使用，这时如果还需要实时获得机器人的状态信息可以使用30011、30012、30013的端口,这3个端口不受机器人模式的影响，可以一直发送数据信息。

PS:30011/30012/30013只能往外部发送机器人的信息，不可以接受脚本指令，控制机器人运动。

端口数据解析

我们知道了3个端口的不同功能，下面我们以30003的端口为例，进行重点介绍。当通讯连接好后，会以125Hz的频率发送数据包，每个数据包里面包含了机器人的所有信息，如下图所示包含了数据包大小、时间戳、每个关节的位置、速度、加速度等信息。

3.1数据流监测

现在采用监视软件用来监测30003端口的数据流，采用调试助手连接上机器人的30003端口，会发现从上位机传输的为一堆ASCII码的数据流。如图片所示每隔8ms会自动收到一个数据包，长度为1108字节。不同版本的软件其数据包的大小会略有不同，关于数据包内容的详情请查看其Excel数据表。

Excel表获取地址：http://www.universal-robots.com/how-tos-and-faqs/how-to/ur-how-tos/remote-control-via-tcpip-16496/

3.2数据流解析

上面的数据流包含了机器人内部的所有信息，下面需要根据每个数据的类型进行解析，每次得到的是1108个字节的数据流，按照类型进行组合解析。如下表所示integer类型由4个字节组成，double类型由8个字节组成。这样才能将ASCII码的数据流转化为大家可以理解的位置、速度、电流等信息。

类型	字节大小(个)
integer	4
double	8

本文截取数据流的部分信息进行举例，以用来演示如何解析数据。

1）Message Size：代表整个数据包的大小，为一个定值1108

从数据类型看其由4个字节组成，我们从数据流上提取4个字节为：00 00 04 54其对应转换为integer则为1108

2）Time:代表的为时间戳，为运行的时间，每次数据都会发生变化

从数据类型看其由8个字节组成，我们从数据流上提取8个字节为：40 9c 78 8b 43 95 81 06其对应转化为double为1822.136

3）q target:代表的为各关节的目标位置，从基座到手腕3，其数据类型为double,因为1个double由8个字节组成，为了表示全6个关节的位置，从数据流上提取48个字节：3f d2 ba fc 20 00 00 00 bf fb 9f f8 d1 10 b4 60 bf f7 a7 64 51 10 b4 60 bf f3 a3 a5 d1 10 b4 603f f7 75 8e 00 00 00 003f fd f0 17 80 00 00 00

每一个关节为独立的double类型，所以对其独立解析，下面为关节位置的单独解析：

Base的数据流为：3f d2 ba fc 20 00 00 00,其对应转化为double为0.29275

Shoulder数据流为：bf fb 9f f8 d1 10 b4 60,其对应转化为double为-1.7266

Elbow的数据流为：bf f7 a7 64 51 10 b4 60,其对应转化为double为-1.4989

Wrist1的数据流为：bf f3 a3 a5 d1 10 b4 60,其对应转化为double为-1.2274

Wrist2的数据流为：3f f7 75 8e 00 00 00 00,其对应转化为double为1.4662

Wrist3的数据流为：3f fd f0 17 80 00 00 00,其对应转化为double为1.8711

依次类推剩余的数据包的字节也按照上面的格式进行解析，这样就可以将数据包完全解析出来。