上位机用python写一个控制5轴机械臂到指定角度和速度运动的代码下位机用arduino执行

时间: 2023-09-08 16:05:33 浏览: 54
### 回答1: 好的,这里提供一份简单的 Python 代码示例,可以用来控制5轴机械臂到指定角度和速度运动。这里我们假设下位机已经配置好了,并能够接收到来自上位机的指令。同时,我们还需要使用 pyserial 库来实现串口通信。 ```python import serial import time # 设置串口 ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, timeout=1) # 定义函数,用于发送指令到下位机 def send_command(command): ser.write(command.encode()) time.sleep(0.1) response = ser.readline().decode('utf-8').rstrip() return response # 控制机械臂移动到指定角度和速度 def move_arm(joint_angles, speeds): # 拼接指令字符串 command = f"MOVE {joint_angles[0]} {joint_angles[1]} {joint_angles[2]} {joint_angles[3]} {joint_angles[4]} " \ f"{speeds[0]} {speeds[1]} {speeds[2]} {speeds[3]} {speeds[4]}\n" # 发送指令并获取响应 response = send_command(command) return response # 示例:控制机械臂移动到指定角度和速度 joint_angles = [45, 90, 135, 180, 225] speeds = [50, 50, 50, 50, 50] response = move_arm(joint_angles, speeds) print(response) ``` 在代码中,我们首先使用 `serial` 库来设置串口参数,然后定义了一个 `send_command` 函数,用于发送指令到下位机,并获取响应。接着,我们定义了一个 `move_arm` 函数,用于控制机械臂移动到指定角度和速度。最后,我们演示了如何调用 `move_arm` 函数来控制机械臂运动。 在下位机方面,我们需要编写一份 Arduino 代码来接收来自上位机的指令,并控制机械臂运动。这里提供一份简单的示例代码,可以根据需要进行修改。 ```c++ #include <Servo.h> // 设置舵机引脚 Servo servo1; Servo servo2; Servo servo3; Servo servo4; Servo servo5; // 设置舵机初始角度 int angle1 = 0; int angle2 = 0; int angle3 = 0; int angle4 = 0; int angle5 = 0; void setup() { // 初始化串口 Serial.begin(9600); // 设置舵机引脚 servo1.attach(2); servo2.attach(3); servo3.attach(4); servo4.attach(5); servo5.attach(6); // 移动舵机到初始角度 servo1.write(angle1); delay(50); servo2.write(angle2); delay(50); servo3.write(angle3); delay(50); servo4.write(angle4); delay(50); servo5.write(angle5); delay(50); } void loop() { // 等待接收指令 while (!Serial.available()) {} // 读取并解析指令 String command = Serial.readStringUntil('\n'); int joint_angles[5]; int speeds[5]; sscanf(command.c_str(), "MOVE %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d", &joint_angles[0], &joint_angles[1], &joint_angles[2], &joint_angles[3], &joint_angles[4], &speeds[0], &speeds[1], &speeds[2], &speeds[3], &speeds[4]); // 控制机械臂移动到指定角度和速度 for (int i = 0; i < 5; i++) { if (joint_angles[i] != -1) { int current_angle = 0; switch (i) { case 0: current_angle = angle1; break; case 1: current_angle = angle2; break; case 2: current_angle = angle3; break; case 3: current_angle = angle4; break; case 4: current_angle = angle5; break; } int target_angle = joint_angles[i]; int speed = speeds[i]; int direction = (target_angle > current_angle) ? 1 : -1; for (int j = current_angle; j != target_angle; j += direction) { switch (i) { case 0: angle1 = j; servo1.write(j); break; case 1: angle2 = j; servo2.write(j); break; case 2: angle3 = j; servo3.write(j); break; case 3: angle4 = j; servo4.write(j); break; case 4: angle5 = j; servo5.write(j); break; } delay(speed); } } } // 发送响应 Serial.println("OK"); } ``` 在代码中,我们首先使用 `Servo` 库来设置舵机引脚,然后使用 `Serial` 库来接收来自上位机的指令,并解析出需要移动到的角度和速度。接着,我们使用循环来控制每个舵机按照指定的速度移动到指定角度。最后,我们发送一个 "OK" 响应给上位机,表示机械臂已经移动到了指定位置。 需要注意的是,这里只是一个简单的示例代码,实际使用时需要根据具体的机械臂参数和控制方式进行调整。 ### 回答2: 下面是用300字回答的示例代码: 上位机端用Python编写的控制5轴机械臂运动的代码: ```python import serial def move_arm(angles, speeds): cmd = '<' for angle, speed in zip(angles, speeds): cmd += str(angle) + ',' + str(speed) + ',' cmd = cmd.rstrip(',') + '>' ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600) # 根据实际情况更改串口号和波特率 ser.write(cmd.encode()) ser.close() if __name__ == '__main__': angles = [90, 120, 45, 30, 60] # 五个关节的目标角度 speeds = [50, 60, 70, 80, 90] # 五个关节的速度 move_arm(angles, speeds) ``` 下位机端用Arduino执行的代码: ```arduino #include <Servo.h> Servo servo1; Servo servo2; Servo servo3; Servo servo4; Servo servo5; void setup() { Serial.begin(9600); servo1.attach(2); // 依次连接到指定引脚 servo2.attach(3); servo3.attach(4); servo4.attach(5); servo5.attach(6); } void loop() { if (Serial.available() > 0) { String cmd = Serial.readStringUntil('>'); cmd.remove(0, 1); // 删除命令开头的'<'符号 cmd.trim(); // 删除命令末尾的'>'符号 int pos = cmd.indexOf(','); int angle = cmd.substring(0, pos).toInt(); cmd.remove(0, pos + 1); pos = cmd.indexOf(','); int speed = cmd.substring(0, pos).toInt(); servo1.write(angle); servo2.write(angle); servo3.write(angle); servo4.write(angle); servo5.write(angle); delay(speed); // 等待运动完成 } } ``` 将上位机和下位机代码分别复制到相应的文件中,然后在上位机中设置五个关节的目标角度和速度,调用`move_arm()`函数,上位机会将指令通过串口发送给下位机执行。下位机接收到指令后,依次将五个舵机转动到目标角度,并等待指定的时间(用于控制速度)。这样,上位机就实现了通过Python控制5轴机械臂到指定角度和速度运动的功能。 ### 回答3: 上位机和下位机之间的通信可以通过串口进行。首先,需要在上位机中安装pyserial库来实现与Arduino的串口通信。以下是一个简单的示例代码。 ```python import serial def move_5_axis_arm(angles, speeds): # 设置与Arduino通信的串口号和波特率 ser = serial.Serial('COM3', 9600) # 发送控制指令给Arduino for i in range(5): cmd = "A{}{}{}".format(i+1, angles[i], speeds[i]) ser.write(cmd.encode()) # 等待机械臂运动完成 while ser.readline().decode().strip() != "Done": pass # 关闭串口连接 ser.close() # 示例:控制机械臂的五个关节分别到达90度,速度为100(仅为示例,具体数值需要根据实际情况修改) angles = [90, 90, 90, 90, 90] speeds = [100, 100, 100, 100, 100] move_5_axis_arm(angles, speeds) ``` 在Arduino端,可以通过Serial对象接收上位机发送的控制指令,并控制机械臂按照指定角度和速度运动。以下是一个简单的示例代码。 ```c++ #include <Servo.h> Servo servo1, servo2, servo3, servo4, servo5; void setup() { // 设置串口通信波特率 Serial.begin(9600); // 将引脚与舵机对象关联 servo1.attach(2); servo2.attach(3); servo3.attach(4); servo4.attach(5); servo5.attach(6); // 将机械臂初始位置设定为0度 servo1.write(0); servo2.write(0); servo3.write(0); servo4.write(0); servo5.write(0); } void loop() { // 等待接收控制指令 if (Serial.available()) { String cmd = Serial.readStringUntil('\n'); // 解析控制指令 int servo_index = cmd.substring(1, 2).toInt(); int angle = cmd.substring(2, 5).toInt(); int speed = cmd.substring(5).toInt(); // 控制机械臂运动 switch (servo_index) { case 1: servo1.write(angle); break; case 2: servo2.write(angle); break; case 3: servo3.write(angle); break; case 4: servo4.write(angle); break; case 5: servo5.write(angle); break; } // 告知上位机运动完成 Serial.println("Done"); } } ``` 通过上述代码,可以实现通过上位机的Python程序控制5轴机械臂到指定的角度和速度,并通过下位机的Arduino执行运动控制。请根据具体硬件配置和需求修改相应的串口号、波特率、舵机引脚以及角度/速度范围等参数。

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