1. Introdução ao CNDE

O Protocolo de Troca de Dados Configurável em Rede (doravante denominado CNDE) para robôs colaborativos é uma forma pela qual o cliente controla o robô e obtém o feedback de estado do robô através da comunicação UDP.

A Tabela 1-1 é o conjunto de todos os estados do robô que podem ser obtidos pelo CNDE. O cliente pode selecionar arbitrariamente vários estados necessários da tabela e fazer com que o robô forneça o feedback de estado de acordo com um período de feedback definido.

Da mesma forma, o cliente também pode selecionar as combinações de funções de controle do robô necessárias da Tabela 1-2 para executar operações de controle do robô. Os dados de comunicação CNDE entre o cliente e o robô devem seguir um formato de quadro especificado. A porta de comunicação CNDE do robô é a 20006.

O uso da função CNDE do robô envolve principalmente os seguintes quatro passos:

① Configuração do conteúdo dos dados de entrada e saída: O cliente envia uma instrução de configuração de entrada ou saída para o robô, onde o conteúdo da instrução é uma série de nomes de funções de controle ou estado, como «std_DI_box, cfg_DI_box, motion_queue_len». Após o robô registrar e identificar esses nomes, ele retorna ao cliente os tipos de dados das funções correspondentes, como «UINT8, UINT8, INT32», indicando que a configuração foi bem-sucedida.

② Iniciar a saída de dados CNDE do robô: O cliente envia uma instrução para iniciar a saída de dados CNDE para o robô. O robô então começa a enviar os dados de estado do robô para o cliente via UDP na forma de um array de bytes (modo little-endian), de acordo com o período configurado.

③ Analisar os dados de estado do robô: O cliente recebe os dados de estado de feedback do robô em um loop e analisa os dados com base nos tipos de dados retornados pelo robô durante a configuração de saída e no comprimento de bytes correspondente a cada tipo de dados na Tabela 1-3, obtendo assim os valores reais de cada estado. Os dados de saída CNDE do robô suportam no máximo 4096 bytes, e o período de saída CNDE pode ser configurado entre 1 e 200 ms.

④ Enviar dados de controle do robô: O cliente monta o pacote de dados de controle com base nos tipos de dados retornados pelo robô durante a configuração de entrada e no comprimento de bytes correspondente a cada tipo de dados na Tabela 1-3, e envia via comunicação UDP para o robô. Após receber os dados de controle, o robô analisa os dados e executa as operações de controle. A entrada CNDE do robô suporta 256 receitas. O cliente pode configurar várias receitas de entrada conforme a necessidade e, ao enviar dados de entrada para o robô, deve especificar o número da receita correspondente aos dados atuais.

Tabela 1-1 Funções de Configuração de Saída do Robô

Nome	Tipo de Dado	Descrição
std_DI_box	UINT8	Entrada DI padrão do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam DI0 ~ DI7)
cfg_DI_box	UINT8	Entrada CI configurável do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam CI0 ~ CI7)
cfg_DI_tool	UINT8	Entrada DI da ferramenta configurável do painel de controle (bit0 ~ bit2 representam toolDI0 ~ toolDI1)
std_AI0_box	DOUBLE	Entrada analógica AI0 do painel de controle (0 ~ 4095)
std_AI1_box	DOUBLE	Entrada analógica AI1 do painel de controle (0 ~ 4095)
std_AI_tool	DOUBLE	Entrada analógica tool_AI0 da ferramenta de extremidade (0 ~ 4095)
run_up_time	DOUBLE	Tempo de funcionamento do robô desde a inicialização (s)
target_joint_pos	DOUBLE_6	Posição alvo das juntas 1-6 (°)
target_joint_vel	DOUBLE_6	Velocidade alvo das juntas 1-6 (°/s)
target_joint_acc	DOUBLE_6	Aceleração alvo das juntas 1-6 (°/s²)
target_joint_current	DOUBLE_6	Corrente alvo das juntas 1-6 (A)
target_joint_torque	DOUBLE_6	Torque alvo das juntas 1-6 (Nm)
actual_joint_pos	DOUBLE_6	Posição atual das juntas 1-6 (°)
actual_joint_vel	DOUBLE_6	Velocidade atual das juntas 1-6 (°/s)
actual_joint_current	DOUBLE_6	Corrente atual das juntas 1-6 (A)
actual_joint_torque	DOUBLE_6	Torque alvo das juntas 1-6 (Nm)
actual_TCP_pos	DOUBLE_6	Posição atual da ferramenta DKR (mm)
actual_TCP_vel	DOUBLE_6	Velocidade atual da ferramenta DKR (mm/s)
actual_TCP_force	DOUBLE_6	Força resultante na ferramenta DKR (N)
target_TCP_pos	DOUBLE_6	Posição alvo da ferramenta DKR (mm)
target_TCP_vel	DOUBLE_6	Velocidade alvo da ferramenta DKR (mm/s)
std_DO_box	UINT8	Saída DO padrão do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam DO0 ~ DO7)
cfg_DO_box	UINT8	Saída CO configurável do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam CO0 ~ CO7)
cfg_DO_tool	UINT8	Saída DO da ferramenta padrão do painel de controle (bit0 ~ bit1 representam toolDO0 ~ toolDO1)
std_AO0_box	DOUBLE	Saída analógica AO0 do painel de controle (0.0 ~ 4095.0)
std_AO1_box	DOUBLE	Saída analógica AO1 do painel de controle (0.0 ~ 4095.0)
std_AO_tool	DOUBLE	Saída analógica AO1 da ferramenta (0.0 ~ 4095.0)
robot_mode	UINT8	Modo do robô (0-automático; 1-manual)
collision_level	UINT8_6	Nível de colisão das juntas 1-6 (1 ~ 10)
speed_scaling_man	DOUBLE	Porcentagem de velocidade no modo manual (0 ~ 100)
speed_scaling_auto	DOUBLE	Porcentagem de velocidade no modo automático (0 ~ 100)
program_state	UINT8	Estado de execução do programa do robô (1-parado; 2-em movimento; 3-pausado; 4-arrastando)
line_number	INT32	Número da linha do programa em execução
payload	DOUBLE	Massa da carga (kg)
pay_cog	DOUBLE_3	Centro de gravidade da carga (x, y, z) (mm)
motion_queue_len	INT32	Comprimento atual da fila de movimento
ft_sensor_data	DOUBLE_6	Dados brutos do sensor de força
main_code	INT32	Código de falha principal
sub_code	INT32	Código de falha secundário
emergency_stop	UINT8	Estado de parada de emergência
motion_done	INT32	Estado de conclusão do movimento
timestamp_us	UINT64	Tempo do sistema do robô (us)
output_BIT_reg_8xX	UINT8_X	Registradores de saída do robô tipo BIT (8xX indica o número de registradores. Se você precisar de 16 registradores de saída tipo BIT, o nome real será: «output_BIT_reg_8x2». O robô suporta no máximo 128 registradores de saída tipo BIT)
output_INT_reg_X	INT32_X	Registradores de saída do robô tipo INT (X indica o número de registradores. Se você precisar de 16 registradores de saída tipo INT, o nome real será: «output_INT_reg_16». O robô suporta no máximo 64 registradores de saída tipo INT)
output_DOUBLE_reg_X	DOUBLE_X	Registradores de saída do robô tipo DOUBLE (X indica o número de registradores. Se você precisar de 16 registradores de saída tipo DOUBLE, o nome real será: «output_DOUBLE_reg_16». O robô suporta no máximo 64 registradores de saída tipo DOUBLE)
ft_sensor_data	DOUBLE_6	Dados do sensor de força

Tabela 1-2 Funções de Configuração de Controle de Entrada do Robô

Nome	Tipo de Dado	Descrição
speed_mask	UINT8	Máscara de configuração de velocidade global: 0-não efetivo; 1-efetivo
speed	UINT8	Definir velocidade global (0-100)
std_DO_mask	UINT8	Máscara de controle de saída DO padrão do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam DO0 ~ DO7)
std_DO_box	UINT8	Saída DO padrão do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam DO0 ~ DO7)
cfg_DO_mask	UINT8	Máscara de controle de saída CO configurável do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam CO0 ~ CO7)
cfg_DO_box	UINT8	Saída CO configurável do painel de controle (bit0 ~ bit7 representam CO0 ~ CO7)
cfg_DO_tool_mask	UINT8	Máscara de controle de saída DO da ferramenta padrão do painel de controle (bit0 ~ bit1 representam toolDO0 ~ toolDO1)
cfg_DO_tool	UINT8	Saída DO da ferramenta padrão do painel de controle (bit0 ~ bit1 representam toolDO0 ~ toolDO1)
std_AO_mask	UINT8	Máscara de controle de saída analógica do robô (bit0 ~ bit1 representam AO0 ~ AO1 do painel de controle; bit2 representa AO0 da ferramenta)
std_AO0_box	DOUBLE	Saída analógica AO0 do painel de controle (0.0 ~ 4095.0)
std_AO1_box	DOUBLE	Saída analógica AO1 do painel de controle (0.0 ~ 4095.0)
std_AO0_tool	DOUBLE	Saída analógica AO1 da ferramenta (0.0 ~ 4095.0)
input_BIT_reg_8xX	UINT8_X	Registradores de entrada do robô tipo BIT (8xX indica o número de registradores. Se você precisar de 16 registradores de entrada tipo BIT, o nome real será: «input_BIT_reg_8x2». O robô suporta no máximo 128 registradores tipo BIT)
input_INT_reg_X	INT32_X	Registradores de entrada do robô tipo INT (X indica o número de registradores. Se você precisar de 16 registradores de entrada tipo INT, o nome real será: «input_INT_reg_16». O robô suporta no máximo 64 registradores tipo INT)
input_DOUBLE_reg_X	DOUBLE_X	Registradores de entrada do robô tipo DOUBLE (X indica o número de registradores. Se você precisar de 16 registradores de entrada tipo DOUBLE, o nome real será: «input_DOUBLE_reg_16». O robô suporta no máximo 64 registradores tipo DOUBLE)

Tabela 1-3 Relação entre Tipos de Dados e Comprimento de Bytes

Tipo de Dado	Comprimento (bytes)
UINT8	1
INT32	4
DOUBLE	8
UINT8_X	1*X
INT32_X	4*X
DOUBLE_X	8*X