Files

222 lines
8.7 KiB
Python
Raw Permalink Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
#!/usr/bin/env python3
"""用厂家 Flexiv RDK 的原语 MoveL,把当前工具尖走到世界系里的一个点。
必须用 RDK 自带的 Python 3.10,不能用 ROS 的 3.11:
# 先在跑 run_real.sh 的那个终端 Ctrl-C。RDK 同时只能有一个连接。
/home/cc/rdk_py310/bin/python ~/ros2/scripts/rdk_goto_xyz.py
/home/cc/rdk_py310/bin/python ~/ros2/scripts/rdk_goto_xyz.py --xyz 0.45 -0.30 0.40
不给 --xyz 时只打印当前工具尖坐标,不动臂。
这个脚本做的事,按顺序只有这些:
1. 用网卡上的 IPv4 连上序列号那台臂。网卡名(eth0)不能当白名单。
2. 清故障、使能,等到 operational。示教器要在 AUTO Remote,急停松开。
3. 读 states().tcp_pose。这 7 个数是
[x, y, z, qw, qx, qy, qz],单位米,坐标系是机器人世界系(基座那套 WORLD)。
位置是当前 Studio 工具的 TCP(现在是 tool10120938 的尖),不是法兰,也不是相机。
4. 目标只换 x、y、z。姿态沿用现在的朝向,折成厂家 MoveL 要的欧拉角(度,ZYX)。
`--keep-z` 时 z 保持当前工具尖:K0 的 z 是工件表面,不能把尖送到那上面。
5. SwitchMode(NRT_PRIMITIVE_EXECUTION),ExecutePrimitive("MoveL", ...)。
6. 轮询 primitive_states()["reachedTarget"]。到了再读一次 tcp_pose,印出还差多少毫米。
厂家示例:flexiv_rdk example_py/basics3_primitive_execution.py 第 (3) 段。
"""
from __future__ import annotations
import argparse
import math
import sys
import time
from pathlib import Path
ROOT = Path(__file__).resolve().parents[1]
sys.path.insert(0, str(ROOT / "scripts" / "lib"))
from rdk_helpers import rdk_whitelist_lists # noqa: E402
def site_robot() -> tuple[str, str]:
"""读 config/site.yaml 里第一台臂的序列号和这台电脑的机器人网 IP。"""
text = (ROOT / "config" / "site.yaml").read_text(encoding="utf-8")
sn = ""
pc_ip = ""
for raw in text.splitlines():
line = raw.split("#", 1)[0].strip()
if line.startswith("sn:") and not sn:
sn = line.split(":", 1)[1].strip().strip('"').strip("'")
elif line.startswith("pc_ip:") and not pc_ip:
pc_ip = line.split(":", 1)[1].strip().strip('"').strip("'")
if sn and pc_ip:
break
if not sn:
raise RuntimeError(f"config/site.yaml 里没有 sn:{ROOT / 'config' / 'site.yaml'}")
return sn, pc_ip
def quat_wxyz_to_euler_xyz_deg(q) -> list[float]:
"""[qw,qx,qy,qz] → MoveL 要的 [rot_x, rot_y, rot_z] 度。
与厂家 example_py/utility.py 的 quat2eulerZYX 相同:
scipy 的 from_quat([x,y,z,w]).as_euler('xyz', degrees=True)。
这里不 import scipy,避免和 ROS 环境的 scipy 打架。
"""
qw, qx, qy, qz = (float(v) for v in q)
n = math.sqrt(qw * qw + qx * qx + qy * qy + qz * qz)
if n < 1e-12:
raise RuntimeError(f"四元数是零:{q}")
qw, qx, qy, qz = qw / n, qx / n, qy / n, qz / n
xx, yy, zz = qx * qx, qy * qy, qz * qz
xy, xz, yz = qx * qy, qx * qz, qy * qz
wx, wy, wz = qw * qx, qw * qy, qw * qz
r00 = 1.0 - 2.0 * (yy + zz)
r10 = 2.0 * (xy + wz)
r20 = 2.0 * (xz - wy)
r21 = 2.0 * (yz + wx)
r22 = 1.0 - 2.0 * (xx + yy)
r01 = 2.0 * (xy - wz)
r11 = 1.0 - 2.0 * (xx + zz)
r12 = 2.0 * (yz - wx)
# R = Rx(x) @ Ry(y) @ Rz(z)
sy = math.sqrt(r00 * r00 + r10 * r10)
if sy > 1e-6:
x = math.atan2(r21, r22)
y = math.atan2(-r20, sy)
z = math.atan2(r10, r00)
else:
x = math.atan2(-r12, r11)
y = math.atan2(-r20, sy)
z = 0.0
return [math.degrees(x), math.degrees(y), math.degrees(z)]
def connect(flexivrdk, sn: str, pc_ip: str):
"""白名单只放 IPv4。连不上就换下一组,最后再试不带白名单。"""
last = None
attempts = []
for listen in rdk_whitelist_lists(pc_ip=pc_ip):
attempts.append((sn, listen))
attempts.append((sn,))
for args in attempts:
try:
print(f"连接 {args}")
return flexivrdk.Robot(*args)
except Exception as exc: # noqa: BLE001 — 下一组白名单再试,最后一组失败才抛
last = exc
print(f" 失败:{exc}")
raise RuntimeError(f"RDK 连不上 {sn}:{last}")
def wait_operational(robot, timeout_s: float) -> None:
if robot.fault():
print("有故障,尝试 ClearFault")
if not robot.ClearFault():
raise RuntimeError("故障清不掉。看示教器。")
print("Enable …(示教器:松开急停,AUTO Remote)")
robot.Enable()
t0 = time.monotonic()
while not robot.operational():
if time.monotonic() - t0 > timeout_s:
raise RuntimeError(f"{timeout_s:.0f}s 内没有 operational")
time.sleep(0.2)
print("operational")
def fmt_pose(pose) -> str:
x, y, z = pose[0], pose[1], pose[2]
return f"xyz=({x:.4f}, {y:.4f}, {z:.4f}) m qwxyz=({pose[3]:.4f}, {pose[4]:.4f}, {pose[5]:.4f}, {pose[6]:.4f})"
def main() -> int:
parser = argparse.ArgumentParser(description="RDK MoveL:工具尖走到世界系的一个点")
parser.add_argument("--xyz", nargs=3, type=float, metavar=("X", "Y", "Z"), help="目标点,米,机器人世界系")
parser.add_argument("--vel", type=float, default=0.05, help="TCP 线速度 m/s,默认 0.05")
parser.add_argument("--acc", type=float, default=None, help="TCP 加速度 m/s²,交给 SDK acc;不给则用厂家默认")
parser.add_argument("--max-step-m", type=float, default=0.40, help="离当前点超过这么多米就拒绝,除非 --go")
parser.add_argument("--go", action="store_true", help="允许超过 --max-step-m")
parser.add_argument(
"--keep-z",
action="store_true",
help="XY 用给定点,Z 保持当前工具尖。K0 的 Z 是工件表面,不能把尖送到那上面",
)
parser.add_argument("--timeout", type=float, default=60.0, help="等 reachedTarget 的秒数")
args = parser.parse_args()
sn, pc_ip = site_robot()
print(f"臂 {sn} 本机 {pc_ip or '(site 里没有 pc_ip)'}")
import flexivrdk
robot = connect(flexivrdk, sn, pc_ip)
try:
wait_operational(robot, args.timeout)
pose = list(robot.states().tcp_pose)
if len(pose) < 7:
raise RuntimeError(f"tcp_pose 不是 7 个数:{pose}")
print("当前 TCP(世界系):", fmt_pose(pose))
if args.xyz is None:
print("没有 --xyz,只看坐标,不动。")
return 0
target_xyz = [float(v) for v in args.xyz]
if args.keep_z:
print(
f"给定点 z={target_xyz[2]:.4f} m 是工件表面,不下发。"
f"工具尖高度保持当前 {pose[2]:.4f} m"
)
target_xyz[2] = float(pose[2])
dist = math.dist(pose[:3], target_xyz)
print(f"目标 xyz=({target_xyz[0]:.4f}, {target_xyz[1]:.4f}, {target_xyz[2]:.4f}) m")
acc_txt = "厂家默认" if args.acc is None else f"{float(args.acc):.3f} m/s²"
print(
f"直线距离 {dist * 1000:.0f} mm 速度 {args.vel:.3f} m/s"
f" 加速度 {acc_txt} 姿态保持当前"
)
if dist > args.max_step_m and not args.go:
print(f"超过 {args.max_step_m * 1000:.0f} mm,拒绝。确认无误后加 --go。")
return 2
euler_deg = quat_wxyz_to_euler_xyz_deg(pose[3:7])
print(f"MoveL 欧拉角 deg xyz=({euler_deg[0]:.2f}, {euler_deg[1]:.2f}, {euler_deg[2]:.2f})")
robot.SwitchMode(flexivrdk.Mode.NRT_PRIMITIVE_EXECUTION)
prim = {
"target": flexivrdk.Coord(
target_xyz,
euler_deg,
["WORLD", "WORLD_ORIGIN"],
),
"vel": float(args.vel),
}
if args.acc is not None:
prim["acc"] = float(args.acc)
robot.ExecutePrimitive("MoveL", prim)
print("MoveL 已下发,等 reachedTarget …")
t0 = time.monotonic()
while True:
states = robot.primitive_states()
if states.get("reachedTarget"):
break
if robot.fault():
raise RuntimeError(f"运动中故障:{states}")
if time.monotonic() - t0 > args.timeout:
raise RuntimeError(f"{args.timeout:.0f}s 内没有 reachedTarget。states={states}")
time.sleep(0.2)
end = list(robot.states().tcp_pose)
err_mm = math.dist(end[:3], target_xyz) * 1000.0
print("到达 TCP:", fmt_pose(end))
print(f"相对目标还差 {err_mm:.1f} mm")
return 0
finally:
try:
robot.Stop()
except Exception:
pass
if __name__ == "__main__":
raise SystemExit(main())