Piper机械臂SDK V1版本演示教程

概述

Piper机械臂SDK为开发者提供了一套完整的Python接口，用于控制Piper系列机械臂的各种功能。本教程将详细介绍V1版本SDK的安装方法以及各个演示脚本的功能和使用场景。

环境准备

系统要求

• 操作系统：Ubuntu 20.04
• Python版本：3.8

依赖安装

在开始使用Piper机械臂SDK前，需要安装以下依赖：

1. python-can库（版本需≥4.3.1）

pip3 install python-can

2. piper_sdk库（版本需≥0.1.9）

pip3 install piper_sdk

注意：使用前需要正确配置CAN模块，具体配置方法请参考相关文档。

演示脚本功能详解

基础控制类

1. 机械臂使能/禁用

   • piper_ctrl_enable.py：激活机械臂控制系统
   • piper_ctrl_disable.py：禁用机械臂控制系统

2. 运动控制

   • piper_ctrl_joint.py：控制机械臂各关节运动
   • piper_ctrl_end_pose.py：控制机械臂末端执行器位姿
   • piper_ctrl_moveC.py：设置机械臂圆周运动模式

3. 夹爪控制

   • piper_ctrl_gripper.py：控制机械臂夹爪开合
   • piper_set_gripper_zero.py：设置夹爪零点位置

4. 系统操作

   • piper_ctrl_reset.py：重置机械臂（在设置为示教模式后必须执行）
   • piper_ctrl_stop.py：安全停止机械臂（停止后需重置并重新使能两次才能恢复正常控制）

状态读取类

1. 基本信息读取

   • piper_read_firmware.py：读取主控制器固件版本
   • piper_read_version.py：读取SDK各模块软件版本
   • piper_read_status.py：读取机械臂当前状态

2. 运动状态读取

   • piper_read_end_pose.py：读取末端执行器位姿
   • piper_read_fk.py：读取各关节正向运动学解
   • piper_read_joint_state.py：读取关节状态信息

3. 性能参数读取

   • piper_read_arm_motor_max_angle_spd.py：读取各关节最大角度和速度限制
   • piper_read_arm_motor_max_acc_limit.py：读取各电机最大加速度限制
   • piper_read_all_fps.py：读取指定数据的频率

参数设置类

1. 工作模式设置

   • piper_set_master.py：设置机械臂为主臂模式
   • piper_set_slave.py：设置机械臂为从臂模式（需重启生效）
   • piper_set_mit.py：设置MIT模式（响应速度最快）

2. 安全参数设置

   • piper_set_load.py：设置末端负载参数
   • piper_set_motor_max_acc_limit.py：设置单个关节电机最大加速度限制
   • piper_set_sdk_param.py：设置SDK关节和夹爪限制参数

3. 默认值设置

   • piper_set_init_default.py：将所有关节限制、最大关节速度和加速度设为默认值

测试类

1. piper_test_interface_disconnect.py：测试接口断开功能
2. piper_test_multi_interface_instance.py：测试多接口实例功能

使用建议

1. 模式切换注意事项：当机械臂处于主臂模式时，切换到从臂模式后需要重启机械臂才能使设置生效。

2. 安全停止后的恢复：使用piper_ctrl_stop.py安全停止机械臂后，需要执行以下步骤恢复控制：

   • 执行重置操作
   • 重新使能两次
   • 之后才能恢复正常控制

3. 示教模式操作：在设置为示教模式后，必须执行一次piper_ctrl_reset.py脚本。

4. 性能调优：对于需要快速响应的应用场景，建议使用piper_set_mit.py设置MIT模式。

通过本教程，开发者可以全面了解Piper机械臂SDK V1版本的功能和使用方法，为后续的机械臂控制和开发工作打下坚实基础。