今天，正運動小助手給大家分享一下EtherCAT運動控制卡之ECI2828如何使用C#建立SCARA等機器人的正解和逆解和進行SCARA機械手的控制。可用于機器人上下料和機器人焊接等其它適用的場景。

　　一ECI2828硬件介紹

　　ECI2828系列運動控制卡支持多達16 軸直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸和機械手指令等;采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控制。

　　ECI2828系列運動運動控制卡支持以太網，232 通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運行，可以通過EtherCAT總線和CAN總線去連接各個擴展模塊，從而擴展輸入輸出點數或運動軸。

　　ECI2828系列運動控制卡的應用程序可以使用 VC、VB、VS、C++以及C#等軟件來開發，程序運行時需要動態庫 zmotion.dll。調試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控制器，從而方便調試，方便觀察。

　　ECI2828系列典型連接配置圖

　　二C#語言進行運動控制開發

　　一新建WinForm項目并添加函數庫

　　1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項目”，啟動創建項目向導。

　　2.選擇開發語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows 窗體應用程序。

　　3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數庫，路徑如下(64位庫為例)：

　　A.進入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數”文件夾，并點擊進入。

　　B.選擇“函數庫2.1”文件夾。

　　C.選擇“Windows平臺”文件夾。

　　D.根據需要選擇對應的函數庫這里選擇64位庫。

　　E.解壓C#的壓縮包,里面有C#對應的函數庫。

　　F.函數庫具體路徑如下。

　　4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關文件復制到新建的項目中。

　　A.將zmcaux.cs文件復制到新建的項目里面中。

　　B.將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。

　　5.用VS打開新建的項目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點擊顯示所有，然后鼠標右鍵點擊zmcaux.cs文件，點擊包括在項目中。

　　6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現代碼編輯界面，在文件開頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。

　　至此項目新建完成，可進行C#項目開發。

　　二查看PC函數手冊

　　1.PC函數手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數\函數庫2.1\ZMotion函數庫編程手冊 V2.1.pdf”。

　　2.PC編程，一般如果網口對控制器和工控機進行鏈接。網口鏈接函數接口是ZAux_OpenEth();如果鏈接成功，該接口會返回一個鏈接句柄。通過操作這個鏈接句柄可以實現對控制器的控制。

　　ZAux_OpenEth()接口說明：

　　指令7 ZAux_OpenEth

　　3. 機械手正解指令ZAux_Direct_Connreframe()介紹：

　　指令11 ZAux_Direct_Connreframe

　　4. 機械手逆解指令ZAux_Direct_Connframe()介紹：

　　指令10 ZAux_Direct_Connframe

　　三C#開發建立SCARA機械手的正逆解運算

　　1.例程界面如下。

　　2.應用場景：機器人上下料和機器人焊接等其它適用的場景。

SCARA水平機械手結構圖

　　3.SCARA機械手TABLE表結構參數說明：

　　TABLE(tablenum,L1,L2,Pules1OneCircle,Pules2OneCircle[Pules3OneCircle,L3][,ZDis])

　　4.鏈接按鈕的事件處理函數中調用鏈接控制器的接口函數ZAux_OpenEth()，與控制器進行鏈接,鏈接成功后啟動定時器監控控制器的IO狀態。

　　//鏈接控制器private void Link_Click(object sender, EventArgs e){ zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_List.Text, out g_handle); if (g_handle != (IntPtr)0) { timer1.Enabled = true; //設置鏈接狀態按鈕 status.BackColor = System.Drawing.Color.Green; status.Text = "已鏈接"; } else { MessageBox.Show("控制器鏈接失敗，請檢測IP地址!", "警告"); //設置鏈接狀態按鈕 status.BackColor = System.Drawing.Color.Red; status.Text = "已斷開"; }}

　　5.通過定時器監控機械手的關節軸和虛擬軸位置信息。

　　//定時器1private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e){ float[] dpos_float = new float[8]; //獲取關節軸位置信息 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, i, ref dpos_float[i]); } //獲取虛擬軸位置信息 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, i + 6, ref dpos_float[i + 4]); } DPOS_J1.Text = Convert.ToString(dpos_float[0]); DPOS_J2.Text = Convert.ToString(dpos_float[1]); DPOS_J3.Text = Convert.ToString(dpos_float[2]); DPOS_J4.Text = Convert.ToString(dpos_float[3]); DPOS_X.Text = Convert.ToString(dpos_float[4]); DPOS_Y.Text = Convert.ToString(dpos_float[5]); DPOS_Z.Text = Convert.ToString(dpos_float[6]); DPOS_U.Text = Convert.ToString(dpos_float[7]);}

　　6.通過機械手正解按鈕的事件處理函數建立SCARA機械手的正解。

　　//建立正解private void Connreframe_Click(object sender, EventArgs e){ if (g_handle != (IntPtr)0) { int[] AxisList = new int[4]; int[] V_AxisList = new int[4]; float[] Pules = new float[4]; //獲取UI界面上關節軸的脈沖當量 Pules[0] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text) / 360; Pules[1] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text) / 360; Pules[2] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text) / 360; Pules[3] = float.Parse(Pules4OneCircle.Text) / float.Parse(Zdis.Text); //關節軸參數設置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 1); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, Pules[i]); zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, i, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetClutchRate(g_handle, i, 100000); } //虛擬軸設置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i + 6, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i + 6, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i + 6, 1000); } zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, 8, Pules[2]); //table 表參數填寫 float[] pfValue = new float[7]; pfValue[0] = float.Parse(L1.Text); pfValue[1] = float.Parse(L2.Text); pfValue[2] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text); pfValue[3] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text); pfValue[4] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text); pfValue[5] = float.Parse(L3.Text); pfValue[6] = float.Parse(Zdis.Text); zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle, 1000, 7, pfValue); //建立正解 for (int i = 0; i < 4; i++) { V_AxisList[i] = i + 6; AxisList[i] = i; } zmcaux.ZAux_Direct_Connreframe(g_handle, 4, V_AxisList, 1, 1000, 4, AxisList); //設置按鈕背景顏色 Connreframe.BackColor = Color.Green; Connframe.BackColor = Color.Red; }}

　　7.通過機械手逆解按鈕的事件處理函數建立SCARA機械手的逆解。

　　//建立逆解private void Connframe_Click(object sender, EventArgs e){ if (g_handle != (IntPtr)0) { int[] AxisList = new int[4]; int[] V_AxisList = new int[4]; float[] Pules = new float[4]; //獲取界面上關節軸的脈沖當量 Pules[0] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text) / 360; Pules[1] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text) / 360; Pules[2] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text) / 360; Pules[3] = float.Parse(Pules4OneCircle.Text) / float.Parse(Zdis.Text); //關節軸參數設置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 1); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, Pules[i]); zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, i, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetClutchRate(g_handle, i, 100000); } //虛擬軸設置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i + 6, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i + 6, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i + 6, 1000); } zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, 8, Pules[2]); //table 表參數填寫 float[] pfValue = new float[7]; pfValue[0] = float.Parse(L1.Text); pfValue[1] = float.Parse(L2.Text); pfValue[2] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text); pfValue[3] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text); pfValue[4] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text); pfValue[5] = float.Parse(L3.Text); pfValue[6] = float.Parse(Zdis.Text); zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle, 1000, 7, pfValue); //建立正解 for (int i = 0; i < 4; i++) { V_AxisList[i] = i + 6; AxisList[i] = i; } zmcaux.ZAux_Direct_Connframe(g_handle, 4, AxisList, 1, 1000, 4, V_AxisList); //設置按鈕背景顏色 Connreframe.BackColor = Color.Red; Connframe.BackColor = Color.Green; }}

　　8.通過點動按鈕來控制相關軸的點動運動。

　　//關節軸J1軸點動運行private void J1_Forword_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e){ int axisnum, mode; axisnum = -1; mode = 0; if (((Button)sender).Name == "J1_Forword") { axisnum = 0; mode = 1; } else if (((Button)sender).Name == "J1_Neg") { axisnum = 0; mode = -1; } zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, axisnum, mode);}//關節軸J1軸點動停止private void J1_Forword_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e){ zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 0, 2);}

　　四調試與監控

　　編譯運行例程，同時連接ZDevelop軟件和機械手仿真軟件對機械手的狀態進行監控。

　　1.ZDevelop軟件監控的關節軸和虛擬軸的坐標位置。

　　2.機械手仿真軟件對機械手的空間的空間位置監控。

　　3.視頻演示

　　本次，正運動技術EtherCAT運動控制卡的SCARA等機器人指令的應用，就分享到這里。

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