编辑作者：Seer Technical Support
编辑时间：2020 年 4 月 22 日
文档版本：v1.0.0
机器人（适配 MOTEC 驱动器）
自动化改造作业指导书
一、说明
本文档针对机器人改造过程进行规范，使公司产品符合行业标准，保证产品质量稳定，使技术人员在进行改造过程中有章可循。
机器人自动化改造涉及传感器众多，建议采用我司核心控制器标准线束 TE23,TE35，本文档以核心控制器标准线束为蓝本进行作业指导。
MOTEC 伺服驱动器选型建议参考公司的选型指导手册。
本文档只适用于改造参考，不可作为技术协议及其他承担责任的内容。
二、适用范围
本技术规范适用于公司使用 MOTEC 驱动器进行自动化改造的研发、生产、调试的技术人员。
三、机器人坐标系
在机器人系统中, 存在两套坐标系, 分别为世界坐标系和机器人坐标系。世界坐标系为右手坐标系, 即地图的坐标系, 与地图和定位相关的操作均使用世界坐标系。
对于机器人本身的运动则需要参考机器人坐标系, 机器人坐标系为右手坐标系。
对于以差动方式运动的机器人来说，机器人坐标系的原点即为两轮轴距的中心点，如下图所示:
注1:机器人坐标系的原点左侧使用的是左边的驱动器及对应电机，右侧使用的的是右边的驱动器及对应电机。
注2:当我们说到机器人速度的时候, 一般情况下, vx 为机器人在机器人坐标系下的 x 轴方向的速度, vy 为机器人在机器人坐标系下的 y 轴方向的速度, w 为机器人在机器人坐标系下的角速度。
四、改造流程
4.1 机器人状态确认
1.熟悉机器人线路走向，对裸露的带电端子使用绝缘胶带包扎保证整机用电安全；
2.使用万用表测量车体外壳与电池负极之间的电势差，确认电池负极与整车外壳之间的电势差为零；
3.熟悉机器人机械布局，如：激光传感器安装位置，开机、急停按钮安装位置、驱动器安装位置、客户要求传感器安装位置等等；
4.熟悉 SRC2000 安装的电控柜内状况，确认电控柜内干燥、干净、无腐蚀性气体、无铁屑、无尘埃、无油气。
4.2 进行改造（底盘核心控制器部分）
4.2.1 SRC2000 核心控制器安装
1.使用 M4 螺栓将 SRC2000 核心控制器固定于控制柜内预留孔位，安装时使核心控制器底板与安装面紧密接触并且可靠固定；
2.分别将 TE35 中的 13,24,1,3,2 号线及 DCDC 引出线的 24V+,24V-剥去外皮 9-10mm。将 TE35 中的 13,24,1 号线（均为 24V 输入+)及从 DCDC 引出的 24V+ 插入同一个 WAGO 四口接线端子。将 TE35 中 3,2 号线（均为 24V 输入-)及从 DCDC 引出的 24V- 插入同一个 WAGO 四口接线端子，如图 4.2.1 所示。
注：若核心控制器与 DCDC 距离较近，可以将 TE35 中 24V 输入+、24V 输入- （已经压配相应的 Y 型端子）直接接在 DCDC 的电源输出端。
图 4.2.1
4.2.2 激光传感器安装
1.将激光信号线与激光电源线分别安装至激光传感器上 LAN 接口与 Power 接口，如图 4.2.2 所示；
2.将激光传感器安装至叉车顶部安装座，并将电源线、信号线按照预留通道引入电控柜，如图 4.2.2 所示；
3.将激光信号线 RJ45 接头接入核心控制器六口交换机;
4.将激光电源可由 SRC2000 核心控制器的 PDo5 提供，激光电源线中棕色线接 24V+，电源线中蓝色线接 GND。将这两根线剥去合适长度的外皮后分别压接德驰插管连接器，加装合适德驰母头后与 T35 线束中的 35,26 号线连接。
图 4.2.2
4.2.3 将开机按钮、急停按钮、报警灯分别安装至电控箱及面板相应开孔处，可靠固定。
4.2.4 开机、急停信号线路连接方式
开机按钮选择带灯自复位四触点开关（两个常开触点、两个常闭触点），推荐品牌：一佳 YJ139。急停按钮选择带灯常闭触点急停按钮，推荐品牌：和泉 YW1B 急停按钮。
1.根据机器人实际情况截取合适长度线路。与开机按钮连接的线头分别为：常开、常开、常闭 1、常闭 2,LED1+,LED1-,将这六根线两端分别打好相应线标，然后将线的其中一端分别压入连接器(Y 型 1.25-3),另一端除常闭 2,LED1- 压接 0510 端子外其余均分别压装德驰插管连接器；
2.根据机器人实际情况截取合适长度线路，与急停按钮连接的线头分别为：常闭 3,常闭 4,LED2+,LED2- 将这四根线两端分别打好相应线标，然后分别压入 Y 型连接器(Y 型 1.25-3)，另一端除常闭 4,LED2- 压接 0510 端子外其余分别压入德驰插管连接器；
图 4.2.3
3.分别将开机按钮的常开、常开、常闭 1,常闭 2,LED1+,LED1-Y 型端子与开机按钮相应触点进行连接，如图 4.2.4 所示;
图 4.2.4
4.分别将急停按钮的常闭 3,常闭 4,LED2+,LED2-的 Y 型端子与急停按钮相应触点进行连接，如图 4.2.5 所示；
图 4.2.5
5.开机按钮、急停按钮与核心控制器连接的线路图如图 4.5.3 所示，由于开机按钮的一个常闭触点（常闭 2)、LED1-，急停按钮一个常闭触点（常闭 4)、LED2-及客户报警灯均共用一个 GND(14 号线)，为方便接线需要将 14 线单独引出接入 WAGO 五口并线器，再由并线器分别连接以上需要接入 GND 的线路；
6.分别将开机按钮常开、常开、常闭 1,LED+，急停按钮的常闭 3,LED2+ 接入德驰 DT06-12S 公头，连接顺序参照图 4.2.6 及标准线束上的德驰 DT06-8S 母头，最终效果图如 4.2.6 所示；
图 4.2.6
注：4.2.6 右图未接入开机信号灯线路、急停线号灯线路未接，所以 WAGO 并线器上有两根线未接。
4.3 进行改造（底盘驱动器部分）
1.驱动器需要与车体进行可靠固定，确认驱动器的电源（正负极）连接正确，确认驱动器与对应电机的动力线、编码器线连接正确。MOTEC 驱动器购买时厂商配置自带线，安装时请使用 MOTEC 自带线。
左边驱动器电源，动力线，编码器线，急停线，CAN 上位机通讯连接总线，CAN 通讯连接线，状态灯，电源灯如图 4.3.1 所示。
右边驱动器电源，动力线，编码器线，急停线，CAN 通讯连接线，终端电阻，状态灯，电源灯如图 4.3.2 所示。
注：驱动器与对应电机之间动力线和编码器线必须一一对应对接，绝对不可交叉对应使用。
图 4.3.1
图 4.3.2
2.当机器人安装有多个驱动器(数量 ≥2)时，所有从站的 CAN_L、CAN_H 引脚直接相连即可，尽量采用串联方式接线，如图 4.3.3 左图所示；将 can_H 压入一个德驰插筒连接器，将 can_L压入一个德驰插筒连接器，接入德驰 DT06-2S 公头。最后与 TE35 中的 32、33 号线（can1）相连；
注：在改造过程中若由于驱动器连接所需要的线束数量不足，无法实现在驱动器端进行快速串联，可采用 4.3.3 右图所示连接方式，但不推荐。
图 4.3.3
3.为保证 can 通讯质量，需要在距离核心控制器最远的驱动器上安装 120Ω 终端电阻，如在图 4.3.3 中将 Driver1 驱动器上终端电阻通过拨盘打开；
注：客户可在购买驱动器时向驱动器厂商提出购买配套终端电阻。
4.终端电阻是否正确打开的检测方法：
关机断电,断开驱动器和控制器的 CAN 连接线（如图 4.3.3 中 Driver4 和控制器之间的位置），使用万用表电阻档测量驱动器侧的 CAN 总线上 CAN_L,CAN_H 之间电阻，电阻值为 120Ω则正确，如图 4.3.5 所示。电阻值明显小于120Ω（如60Ω)，则说明至少有两个驱动器打开的终端电阻。
断开图 4.3.3 中 Driver1 和 Driver2 之间的连接线，使用万用表电阻档测量 Driver1 侧的 CAN 总线上 CAN_L,CAN_H 之间电阻，电阻值为 120Ω 则正确，如图 4.3.5 所示。如果电阻值明显大于120Ω（如几KΩ)，则说明终端电阻打开的位置不在 CAN 总线末端，需要调整。
图 4.3.4
5.驱动器急停实现
方式 1：采取驱动器断电的方式实现整车急停——不推荐
本次采用的 MOTEC 驱动器需采取拍下急停开关对驱动器断电的方式来实现整机急停功能；基于以上思路需要利用急停开关的另一路常闭触点控制为驱动器供电的继电器通断电的方式来实现；
图 4.3.5（注：此图驱动器 CAN 线未采用推荐接法）
MOTEC 驱动器如图 4.3.5 所示，将继电器控制线圈电路、急停开关的其中一路常闭触点串接入核心控制器 T23 的 20 号线与 9 号线，形成完整回路；将继电器的控制电路串接入电池为驱动器供电的线路中，如上图红框圈选的区域；
方式 2：采取控制驱动器 IO 实现去使能方式实现急停——推荐
将驱动器的 CN3 接口上 COM+ Pin(13)连接 DCDC 24V+ 输出；将驱动器的 CN3 接口上 Input1 Pin(10)连接 SRC2000 控制器上急停输出 1+（T35 中的 5 号线），将另一根急停输出 1-（T35 中的 4 号线）连接 DCDC 24V- 输出，接线说明如图 4.3.6 所示；
图 4.3.6
6.电机抱闸线处理方式
a).本次采用的 MOTEC 电机为带抱闸的电机，为实现拍下急停后（此时驱动器已经断电）仍能推动机器人到指定地点的目标，将电机抱闸由 SRC2000 核心控制器直接控制，将抱闸开关外接，方便手动控制抱闸，同时保留机器人失电抱闸功能；
b).抱闸控制线路及抱闸开关接线如图 4.3.5 黄色线框所示；将两电机 Brake+、Brake- 线分别接入 T23【15】抱闸输出、T23【16】地；将 T23【17】抱闸开关、T23【16】地接入短柄旋钮开关；T23 的【16】地线为共用地线，最终效果如图 4.3.7 所示；
图 4.3.7
4.4 驱动器配置
MOTEC 驱动器配置软件 MotionStudio 及软件使用手册请联系驱动器厂商官方售后。
1.硬件连接—电脑与驱动器建立通讯链接。 准备 MOTEC 驱动器专用 USB 串口调试线，将USB 连接电脑，另一头MD8连接驱动器 CN4 或者 CN5 接口上。
2.安装配置软件 MotionStudio，双击 MotionStudio 快捷方式打开 MotionStudio，选择【通讯】打开通讯设置，确认选择 COM 口，点击【联机】连接驱动器，如图 4.4.1 所示。
图 4.4.1
3.【can 波特率】将驱动器 can 波特率更改为 250KHz，如图 4.4.2 所示；
图 4.4.2
4.【选择 canopen 通讯协议】将驱动器通讯协议更改为 canopen 通讯协议，如图 4.4.3 所示；
图 4.4.3
5.【选择操作模式】将驱动器操作模式更改成网络指令模式，如图 4.4.4 所示；
图 4.4.4
6.【工作模式】将驱动器工作模式更改为“速度模式”，如图 4.4.5 所示；
图 4.4.5
7.【驱动器地址】分别给驱动器给予不同的 can ID，一般双轮差动机器人，将左边的驱动器编号为 ID 1,右侧驱动器编号为 ID 2,如图 4.4.6 所示；
图 4.4.6
8.【网络模式下定义输入口作为使能信号】将网络模式下定义输入口作为使能信号的值改为 9999.如图 4.4.7 所示；
图 4.4.7
9.【急停停止方式】将急停停止方式设置为电机按照预设定的减速度减速停止。如图 4.4.8 所示；
图 4.4.8
10.【电机使能功能输入口定义】将电机使能功能输入口定义定义为 1 号输入口作为电机使能输入。如图 4.4.9 所示；
图 4.4.9
11.【电机使能|释放使能】将电机使能|释放使能定义为 1,电机使能。如图 4.4.10 所示；
图 4.4.10
12.【电机使能触发电平】将电机使能触发电平定义为 0,低电平使能;如图 4.4.11 所示；
图 4.4.11
13.找到【电流环比例增益】，【电流环积分增益】，【位置环比例增益】，【位置环积分增益】, 【速度环比例增益】，【速度环积分增益】, 这部分参数视驱动器型号不同参数有所不同，建议咨询驱动器厂商技术人员设置这部分参数，并检查实际驱动器电机效果（电机抖动及使能效果）。如图 4.4.12 所示:
图 4.4.12
五、机器人模型配置说明
根据电机及减速实际情况配置行走电机参数：
Roboshop 版本是 2.0.X（固件版本为 1.8.49 及以下），请参考机器人模型图 5.1 所示；Roboshop 版本是 2.1.X（固件版本为 1.9.0 及以上），请参考机器人模型图 5.2 所示；
注：这些参数需根据驱动器及选用电机及减速机的实际进行填写；
图 5.1 图 5.2
注：减速比、编码器线数、电机最大转速、驱动器品牌需要根据选用的实际填写。
六、驱动器的功能检测
1.在整车组装完成未安装外壳前，请再检查一遍接线确保接线正确。
2.将车体加高，使轮子离地。开启机器人，使用网线连接机器人。使用 Roboshop 软件操作机器人让轮子转起来。 使用 CanScope 夹在 CAN 总线上检测 CAN 报文至少 1 小时，CAN 报文无错误。
3.让车体着地，使用 Roboshop 软件操作机器人做运动动作:向前，向后，向左，向右运动。
4.未拍急停按钮前，推动机器人，无法推动（电机使能），检查 Roboshop 中机器人状态处于“未急停”“驱动器未急停”，如图 6.1 所示；所示拍下急停按钮后，再次推动机器人，可以推动（电机使能释放），检查 Roboshop 中机器人状态处于“已急停”，“驱动器已急停”，如图 6.2 所示。
图 6.1 图 6.2
5.任务链运动老化测试 24H，查看 Robokit Log 无错误报警。
七、附录
7.1 致远 CAN Scope 使用方法
1.软件安装--安装 CAN Scope 配套软件 CANScope。（软件及使用手册请联系致远厂商售后）.
2.硬件连接--参考 CAN Scope 使用手册接好电源，USB 调试线，插上 CAN Port 板,将 CAN_H 接到 SRC2000 外接线束 TE35 33 号线上，将 CAN_L 接到 SRC2000 外接线束 TE35 32 号线上 USB 调试线插在电脑上。
3.打开软件 CANScope，选择【Port 板】，取消【启用终端电阻】，选择【报文】，配置【波特率】为 250Kbps,取消【总线应答】，选择【开启】，CAN 报文实时如图 7.1.1 所示。
图 7.1.1
4.选择【状态】【错误】，检查是否有错误报文。如图 7.1.2 所示。
图 7.1.2
7.2 USB CAN 卡使用方法
1.软件安装—安装软件 USB_CAN Tool（软件及使用手册请联系 CAN 卡厂商售后）.
2.硬件连接—准备 USB CAN 卡和连接线，将连接线 CAN_H 接到 SRC2000 外接线束 TE35 33 号线上，将连接线 CAN_L 接到 SRC2000 外接线束 TE35 32号线上. 如图 7.2.1 所示。
图 7.2.1
3.打开 USB CAN tool ,选择【设备操作（O）】【启动设备（S）】,确认 CAN 参数，【波特率】为 250Kbps,选择【CAN 通道号】为通道 1,点击【确认】。如图 7.2.2 所示
图 7.2.2
4.选择【显示（V）】，取消选择【合并相同 ID 数据(M)】，CAN 报文如图 7.2.3 所示。
图 7.2.3
7.3 udpconsole 使用方法
udpConsole 是我司工程师用于调试 bug 开发的小工具，可以检查到固件上报的错误信息。
1.打开 udpconsole 工具前需用网线确保电脑与机器人的物理连接。
2.打开 udpconsole，进行驱动器功能测试，时刻检查 udpconsole 显示内容。
驱动器通讯过程中出现错误帧如图 7.3.1 所示：
图 7.3.1
八、驱动器常见错误码
