Line-us绘图机器人G代码指令详解

前言

Line-us是一款小巧精致的绘图机器人，它通过G代码指令来控制机械臂的运动和绘图操作。本文将全面解析Line-us支持的G代码指令集，帮助开发者更好地理解和控制这款有趣的绘图机器人。

基本运动指令

G00 - 快速定位

• 功能：以最快速度移动到指定坐标位置
• 参数：X Y Z坐标值
• 示例：G00 X1200 Y1300 Z0
• 注意事项：
  • 各轴独立运动，不保证直线路径
  • 高速运动可能导致机械臂碰撞机身
  • 实际应用中建议优先使用G01指令

G01 - 直线插补

• 功能：以设定速度直线移动到目标位置
• 参数：X Y Z坐标值
• 示例：
  • G01 X1200 Y1300 Z1000 - 完整坐标移动
  • G01 Z1000 - 仅Z轴移动(常用于抬笔)
• 特点：
  • 这是最常用的绘图指令
  • 可实现精确的直线绘制
  • 支持单轴独立运动

G28 - 归位

• 功能：返回初始位置(1000,1000,1000)
• 等效指令：G01 X1000 Y1000 Z1000

校准与补偿指令

G31 - Z轴映射校准

• 功能：垂直平面校准(类似3D打印机的床面调平)
• 参数：四个角的高度值(左上;右上;右下;左下)
• 示例：
  • S100;200;150;0 - 设置四个角的高度
  • Sclear - 清除校准
• 默认值：新机器默认为0;100;300;200

G40 - 无补偿绘图

• 功能：忽略G54设置的缩放/偏移和所有校准数据
• 参数：
  • X Y Z坐标值
  • K选项(xy或z)可排除特定轴的补偿
• 示例：
  • G40 X1000 Y1500 Z0 - 完全忽略补偿
  • G40 X1000 Y1500 Z0 Kz - 仅Z轴使用校准值

G54 - 设置缩放和原点

• 功能：设置新的偏移和缩放比例
• 参数：X Y偏移量，S缩放比例
• 计算方式：先应用缩放，再加偏移
• 示例：G54 X100 Y0 S2.5
  • 点(200,100)将转换为(200×2.5+100, 100×2.5+0)=(600,250)

速度控制指令

G94 - 绘图速度设置

• 功能：设置插补移动的最大步长(间接控制速度)
• 参数：
  • S - 笔放下时的速度(1-30，默认5)
  • P - 笔抬起时的速度(默认15)
• 特点：
  • 值越小，步长越小，绘图越精细但速度越慢
  • 重启后恢复默认值

文件与内存管理指令

M20 - 列出内存文件

• 返回格式：FS:"/0000001.txt-9496;/0000002.txt-11323;"
  • 文件名后跟文件大小(字节)

M28/M29 - 开始/结束绘图保存

• 功能：将后续G代码保存到指定文件
• 参数：S - 文件编号(1-32)
• 流程：
  1. M28 S1开始保存到文件1
  2. 发送绘图指令
  3. M29结束保存

M30 - 删除内存文件

• 参数：S - 要删除的文件编号

M39 - 报告内存使用情况

• 返回格式：FSUsed:356922 FSTotal:1562625 FSFree:1205703 FSPercent:22

系统配置指令

M550 - 设置机器名称

• 参数：P - 新名称(可含字母、数字和连字符)
• 示例：M550 Probs-lineus

M552 - 设置启动模式

• 参数：
  • S - WiFi模式：
    • 1:默认指示灯模式
    • 2:红色指示灯模式
    • 3:锁定红色指示灯模式
    • 4:指示灯模式但延长长按时间
  • P - WiFi名称设置：
    • 1:总是附加序列号
    • 2:使用"机器名-Setup"格式

M587 - 存储/列出WiFi网络

• 功能：
  • 无参数：列出可见网络
  • 带参数：存储网络SSID和密码
• 返回格式：SSID:PASSWORDKNOWN
  • 1:已知密码
  • 2:未知密码
  • 3:有密码但网络不可见

M588 - 忘记WiFi网络

• 参数：
  • S - 要忘记的SSID
  • S* - 忘记所有网络

高级功能指令

M85 - 定时绘图

• 功能：定时绘制部分图形(演示用途)
• 参数：
  • S - 绘制秒数
  • P - 间隔秒数
  • K - 锁定特定绘图

M114 - 获取当前位置

• 返回格式：X:1200 Y:900 Z:0
• 用途：也可用作连接心跳检测

M115 - 获取机器能力

• 返回信息：
  • 连接模式(ST或AP)
  • 机器名称

M171 - 恢复出厂设置

• 参数：
  • SCONFIRM - 确认执行
  • SSPIFFS - 清除内部文件系统(慎用)

使用建议

1. 安全第一：尽量避免使用G00快速移动指令，优先使用G01
2. 校准重要性：新机器应先进行Z轴映射校准(G31)
3. 速度控制：根据绘图需求调整G94参数，精细绘图使用较小值
4. 文件管理：定期使用M39检查内存使用情况，及时清理不必要文件
5. 网络配置：使用M587/M588谨慎管理WiFi网络配置

通过掌握这些G代码指令，您可以充分发挥Line-us绘图机器人的潜力，实现各种创意绘图项目。建议从基本绘图指令(G01)开始，逐步尝试更高级的功能。