UR E 系列（Polyscope 5.9 及以上）¶

本文介绍 UR（Universal Robots） E 系列机器人的标准接口通信配置。

插件安装与配置
使用插件进行自动标定
创建抓放程序

插件安装与配置 ¶

本节介绍为 UR E 系列机器人安装与配置 Mech-Mind 3D Vision Interface （URCap 插件）。

前提条件 ¶

确保 Mech-Mind 系列视觉软件和 Polyscope 满足最低版本要求。

要查看 Polyscope 的版本，按示教器右上角的汉堡按钮，并选择关于。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/settings_e.png$

安装 URCap 插件 ¶

要安装 URCap 插件，执行如下步骤：

在梅卡曼德系统软件的安装目录 Mech-Center\Robot_Interface\Robot_Plugin\UR_URCAP 文件夹下，根据 Polyscope 版本将相应 URCap 插件文件复制到 U 盘中。
- 若 Polyscope 版本为 5.9 及以上（6.0 以下），则将后缀为 1.5.0.urcap 的文件复制到 U 盘中。
- 若 Polyscope 版本为 6.0 及以上，则将后缀为 1.5.0.urcapx 的文件复制到 U 盘中。
将 U 盘插入到 UR 示教器。
按示教器右上角的汉堡按钮，并选择设置。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/settings_e.png$
在设置界面，选择系统 > URCap。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/system_urcaps_e.png$
按 + 按钮切换到 U 盘查找 URCap 插件文件。
在 选择 URCap 以安装 界面，选中具体 URCap 插件文件，并按打开按钮。URCap 插件将会自动安装。
按重启按钮以使修改生效。

至此，URCap 插件已成功安装到 UR 示教器。

注意

安装完成后，用户还需要设置机器人的 IP 地址（选择 设置 > 系统 > 网络）。注意，机器人的 IP 地址必须与工控机的 IP 地址在同一网段。

使用 Mech-Mind 3D Vision Interface ¶

注釈

使用前，确保 Mech-Vision 和 Mech-Viz（如需要）工程已准备好可以运行，并且 Mech-Mind 工控机已经连接到机器人的网络。

要使用 Mech-Mind 3D Vision Interface，您需要先完成如下配置。

单击 Mech-Vision 工具栏中机器人与接口配置。
单击 选择机器人 下拉框，选择 品牌机器人 ，然后单击选择机器人型号，选择具体 UR 机器人型号，单击下一步。
在 通信方式 下，接口类型选择 标准接口 ，协议选择 TCP Server ，协议格式选择 ASCII ，主机端口固定使用 50000 （不可更改），最后单击应用。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/configure_communication_1.png$
在 Mech-Vision 主界面，确认工具栏中的接口服务已开启。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/configure_communication_2.png$

在 Mech-Vision 上启动接口服务后，在 UR 示教器上进行如下操作以连接接口服务。

在 UR 示教器上，在顶部栏按安装设置，然后选择 URCap > 网络设置。URCap 插件的 网络设置 界面将显示。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/network_settings_e.png$
将 MechMind 工控机 IP 地址 和 端口号 分别设置为 Mech-Mind 工控机的 IP 地址和端口号（与 Mech-Vision 通信配置中的端口号保持一致），并按 Apply。
按 Connection Test 按钮。

当连接成功时，返回的状态信息如下所示：

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/connection_pass.png$

当连接失败时，返回的状态信息如下所示：

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/connection_failed.png$

注釈

连接测试仅用作测试目的。一旦建立成功后，连接将自动断开。因此，您可以在 Mech-Vision 日志窗口的 Console 标签页下看到客户端已连接和客户端已断开日志。

使用插件进行自动标定 ¶

本节介绍使用 URCap 插件进行自动标定的过程。

标定过程包含四个步骤：

创建标定程序
示教标定起始点
运行标定程序
在 Mech-Vision 中完成标定

前提条件 ¶

在开始标定前，请确保：

您已经成功将 URCap 插件与标准接口服务连接。
您已经熟悉 Mech-Vision 机器人手眼标定指南章节的内容。

创建标定程序 ¶

在 UR 示教器顶部栏中，按新建按钮，并选择程序，用于创建一个新程序。
在顶部栏中按程序按钮，然后选择 URCaps > 标定。在左侧面板的 机器人程序 程序树下自动创建出 Calibrate 程序示例节点。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/add_calibrate_node_e.png$

创建的程序示例节点仅是模板。您需要进一步配置标定程序，并示教标定起始点。

示教标定起始点 ¶

在程序树下选择 Calibrate 节点，在右侧面板的命令页签中，根据实际需要将 从 Mech-Vision 获取的位姿类型 参数设置为“Joint Angle”或“Flange Pose”。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/add_calibrate_node_e.png$
在程序树下选择 MOVEJ 节点，在右侧移动面板，设置运动类型为“MoveJ”、“MoveL”或“MoveP”，并将 设置 TCP 设置为 忽略激活的 TCP 以确保路点被记录为法兰位姿。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_movej_e.png$
手动控制将机器人移动到标定起始点。
返回 UR 示教器，在程序树下选择 start_pose 节点，并在右侧路点面板中按设置路点按钮。界面将会跳转至移动页签。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/teach_startpoint_e.png$
在移动页签中，确认机器人当前的法兰位姿合适，并按确定按钮。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/confirm_waypoint_e.png$

运行标定程序 ¶

在左侧面板选择 机器人程序 程序树，在右侧面板中取消勾选程序永远循环复选框，以确保该程序仅运行一次。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/run_calibrate_e.png$
出于安全考虑，在底部栏中将机器人的速度降低到合适的值，例如 10%。
在底部栏中按按钮来运行程序。

当标定程序成功运行时，Mech-Vision 日志栏的 Console 标签页中显示“进入标定流程，请在 Mech-Vision 中启动标定”。

在 Mech-Vision 中完成标定 ¶

启动 Mech-Vision 软件，单击相机标定（标准）或在菜单栏中依次单击相机助手 ‣ 相机标定 ‣ 标准打开标定工具。
根据相机的安装方式，按照软件提示完成剩余操作。
- 若相机安装方式为 Eye to Hand 模式，则参考《Eye to Hand 场景下的自动标定》。
- 若相机安装方式为 Eye in Hand 模式，则参考《Eye in Hand 场景下的自动标定》。

如需保存标定程序进行后续使用，在顶部栏选择保存 > 将程序另存为...。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/save_program_e.png$

完成手眼标定后，您可以创建抓放程序来控制 UR 机器人执行视觉引导的抓放作业。

创建抓放程序 ¶

URCap 插件提供抓放示例节点，通过极少的编程工作就可以创建出抓放程序。

抓放示例程序节点提供三种选项：

使用 Mech-Vision（抓取点）：适用于仅使用 Mech-Vision 工程（未包含“路径规划”步骤）且机器人不需要 Mech-Viz 规划路径的场景。
使用 Mech-Vision（抓取路径）：适用于仅使用 Mech-Vision 工程（包含“路径规划”步骤）且机器人不需要 Mech-Viz 规划路径的场景。
使用 Mech-Viz：适用于 Mech-Viz 工程与 Mech-Vision 工程一起使用为机器人提供无碰撞的运动路径的场景。

该插件为每个选项提供的程序模板，方便进行编程。

注釈

下文示例假设已经正确设置当前使用的夹具以及工具中心点（TCP）。

使用 Mech-Vision（抓取点）¶

要创建使用 Mech-Vision（抓取点）的程序，执行如下步骤：

选择使用 Mech-Vision（抓取点）选项。
1. 在 UR 示教器顶部栏中，按新建按钮，并选择程序，用于创建一个新程序。
2. 在顶部栏中，按程序按钮，然后选择 URCaps > 抓放示例。在左侧面板的 机器人程序 程序树中将自动添加 Pick and Place 示例节点。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/add_pick_place_node_e.png$
3. 在右侧面板的命令页签中，按使用 Mech-Vision（抓取点）按钮。程序树中的 Pick and Place 节点下将会自动添加程序模板。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/select_with_vision_option_e.png$
选择程序树中的 Mech-Mind Connect 节点，在右侧 Mech-Mind 连接 面板，确认 主机 IP 的值为 Mech-Mind 工控机的 IP 地址。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/verify_host_ip_vision_e.png$
设置图像采集点。
1. 手动控制机器人移动到合适的位置。Mech-Vision 将在此处触发拍照。
注釈
- 对于 Eye-In-Hand 场景，机器人应置于工件的上方。
- 对于 Eye-To-Hand 场景，机器人应不阻挡相机的视野。
1. 返回 UR 示教器，在程序树中选择 MOVEJ 节点，在右侧移动面板中设置运动类型为“MoveJ”、“MoveL”或“MoveP”，并将 设置 TCP 设置为 使用激活的 TCP。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_movej_capture_e.png$
2. 在程序树中选择 Capture_image 节点，并在右侧路点面板中按设置路点按钮。界面将会跳转至移动页签。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_waypoint_capture_e.png$
3. 在移动页签中，确认机器人当前的 TCP 位姿合适，并按确定按钮。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/confirm_waypoint_e.png$
4. 图像采集点设置后，执行下一步。

触发 Mech-Vision 工程运行。

在程序树中选择 Trigger Mech-Vision 节点，并在右侧 触发 Mech-Vision 面板中设置参数 发送机器人位姿类型、 Mech-Vision 工程编号 和 返回的位姿数量。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/trigger_vision_e.png$

参数	描述
发送机器人位姿类型	指定真实机器人的位姿将以何种形式传入 Mech-Vision。 Current Position：该指令以“机器人当前关节角+当前法兰”形式向视觉系统传入机器人位姿。若工程为 Eye In Hand 模式，则推荐使用该参数。在使用时，Mech-Vision 工程中存在的“路径规划”步骤将使用机器人发送关节角。如果法兰位姿为全零，则忽略法兰数据。 Predefined JPs：该指令以预定义关节角（读取用户设置的关节角变量）形式向视觉系统传入机器人位姿。若工程为 Eye To Hand 模式，则推荐使用该参数。在使用时，Mech-Vision 工程中存在的“路径规划”步骤将使用机器人发送的关节角作为初始位姿。
Mech-Vision 工程编号	Mech-Vision 工程编号，可在 Mech-Vision 工程列表窗口中查看，工程名称前的数字表示工程编号。
返回的位姿数量	期望 Mech-Vision 输出的物体位姿的数量。如果设为 0，输出所有检测出的物体位姿，但不超过20个。如果设为 1 到 20 之间的整数，若检测到的物体位姿总数大约期望的值，Mech-Vision 将尝试返回固定数量的物体位姿。

（可选）按设置配方编号按钮，程序树中的 Trigger Mech-Vision 节点下将自动添加 Set Recipe ID 节点。
在程序树中选择 Set Recipe ID 节点，并在右侧 切换配方 面板中设置参数 工程参数配方编号。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_receipe_id_e.png$

设置如何接收 Mech-Vision 结果。

在程序树中选择 Receive Mech-Vision Result 节点，选择接受数据类型为 Basic，并为位姿、标签、 接受位姿数量、和 状态码 设置变量名，用于存放视觉结果。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/receive_vision_result_e.png$

参数	描述
接受数据类型	Basic：接收视觉点和标签。 Planned path：接收“路径规划”步骤输出的路径点和标签。 Custom：接收视觉点、标签和自定义端口数据。
位姿	检测到物体的位姿，格式为XYZ。机器人携带激活的 TCP 可以直接运动至该点。默认情况下，接收的视觉点将保存在数组变量“pose[]”中，数组起始索引为 1。
标签	检测到物体的标签，标签值为整数。默认情况下，标签保存在数组变量“label[]”中，数组起始索引为1。标签和位姿一一对应。
接受位姿数量	接收检测到物体位姿的总数。
状态码	返回的状态码。请参考状态码列表。11xx 为正常状态码，10xx 为错误码。默认情况下，状态码保存在变量“status_code”中。
起始索引值	位姿和标签的数组变量的起始索引。默认情况下，起始索引值为 1。
抓取点索引	在接受数据类型为 Planned path 时，此变量才会在界面显示。该变量表示在接收的路径点中视觉移动点的索引。例如，路径规划步骤返回三个点，依次为相对移动_1，视觉移动_1和相对移动_2，则抓取点索引为 2。默认情况下，抓取点索引保存在变量“vision_point”中。
自定义数据	在接受数据类型为 Custom 时，此变量才会在界面显示。该变量表示从 Mech-Vision 中的输出步骤接收自定义数据，即除 poses 和 labels 之外其他端口的数据。默认情况下，自定义数据保存在变量“custom_data”中。

设置抓取作业。

注釈

一次抓取作业包含了三个运动：Pick_above，直线运动到抓取点；Pick，抓取物体；Pick_depart，抓取物体后离开。
1. 在右侧 Pick 面板，分别为 抓取接近点 和 抓取离开点 设置参数距离和 参考方向。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_distance_coordinates_e.png$
2. 在程序树中选择 pick 节点下的 MoveJ 节点，并在右侧移动面板，保持默认配置。
3. 在程序树中选择 pick_above 节点，并在右侧路点面板，保持默认配置。
4. 在程序树中选择 MoveL 节点，并在右侧移动面板，保持默认配置。
5. 在程序树中选择 pick 节点，并在右侧路点面板，保持默认配置。
6. 根据实际情况，在 pick 节点后添加夹具控制逻辑。
7. 在程序树中选择第二个 MoveJ 节点，并在右侧移动面板，保持默认配置。
8. 在程序树中选择 pick_depart 节点，并在右侧路点面板，保持默认配置。
设置放置作业。
1. 在程序树中选择 place 节点下的 MoveJ 节点，并在右侧移动面板，保持默认配置。
2. 手动控制机器人移动到放置被抓物体的正确位置。
3. 返回 UR 示教器，在程序树中选择 MoveJ 节点下的 place 节点，并在右侧路点面板中按设置路点按钮。界面将会跳转至移动页签。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_waypoint_place_e.png$
4. 在移动页签中，确认机器人当前的法兰位姿合适，并按确定按钮。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/confirm_waypoint_e.png$
5. 设置放置位姿后，根据实际情况，在 place 节点后添加夹具控制逻辑。

至此，使用 Mech-Vision（抓取点）的简单抓放程序已经完成。您可以在底部栏中按按钮来运行程序。

使用 Mech-Vision（抓取路径）¶

要创建使用 Mech-Vision（抓取路径）的程序，执行如下步骤：

选择使用 Mech-Vision（抓取路径）选项。
1. 在 UR 示教器顶部栏中，按新建按钮，并选择程序，用于创建一个新程序。
2. 在顶部栏中，按程序按钮，然后选择 URCaps > 抓放示例。在左侧面板的 机器人程序 程序树中将自动添加 Pick and Place 示例节点。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/add_pick_place_node_e.png$
3. 在右侧面板的命令页签中，按使用 Mech-Vision（抓取路径）按钮。程序树中的 Pick and Place 节点下将会自动添加程序模板。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/select_with_vision_path_option_e.png$
参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 2，确认 主机 IP 的值为 Mech-Mind 工控机的 IP 地址。
参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 3，设置图像采集点。
参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 4，触发 Mech-Vision 工程运行。
参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 5，设置接收 Mech-Vision 结果。
注意
- 在程序树中选择 Receive Mech-Vision Result 节点后，接受数据类型需为 Planned path。
- 抓取点索引变量表示在接收的路径点中视觉移动点的索引。例如，路径规划步骤返回三个点，依次为相对移动_1，视觉移动_1和相对移动_2，则抓取点索引为 2。默认情况下，抓取点索引保存在变量“vision_point”中。
配置运动循环，使机器人按照“路径规划”步骤输出的路径运动，即靠近物体、抓取物体和离开抓取点（不包含放置物体）。关于如何设置 MoveL 和 MoveJ 节点，参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 6。

注釈

在实际应用中，运动循环可能包含多个 pick_above MoveJ 节点、一个 pick MoveL 节点和多个 pick_depart MoveJ 节点。
参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 7，设置放置作业。

至此，使用 Mech-Vision（抓取路径）的简单抓放程序已经完成。您可以在底部栏中按按钮来运行程序。

使用 Mech-Viz ¶

要创建使用 Mech-Viz 的抓放程序，执行如下步骤：

选择使用 Mech-Viz 选项。
1. 在 UR 示教器顶部栏中，按新建按钮，并选择程序，用于创建一个新程序。
2. 在顶部栏中，按程序按钮，然后选择 URCaps > 抓放示例。在左侧面板的 机器人程序 程序树中将自动添加 Pick and Place 示例节点。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/add_pick_place_node_e.png$
3. 在右侧面板的命令页签中，按使用 Mech-Viz 按钮。程序树中的 Pick and Place 节点下将会自动添加程序模板。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/select_with_viz_option_e.png$
选择程序树中的 Mech-Mind Connect 节点，在右侧 Mech-Mind 连接 面板，确认 主机 IP 的值为 Mech-Mind 工控机的 IP 地址。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/verify_host_ip_viz_e.png$
参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 3，设置图像采集点。

注釈

该点为触发 Mech-Viz 工程的位置。
触发 Mech-Viz 工程运行。
1. 在程序树中选择 Trigger Mech-Viz 节点，并在右侧 触发 Mech-Viz 面板中设置参数 发送机器人位姿类型。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/trigger_viz_e.png$
注釈
- 若发送机器人位姿类型为 Current Position，则表示将机器人的当前关节角和法兰位姿传入 Mech-Viz，Mech-Viz 软件中仿真机器人将会从当前机器人关节角位置开始，运动到第一个路径点。若发送机器人位姿类型为 Predefined JPs，则表示将机器人的一个预定义关节角传入 Mech-Viz，Mech-Viz 软件中仿真机器人将会从当前机器人关节变量设定的位置开始，运动到第一个路径点。
- 如果您需要在 Mech-Viz 工程中使用分支步骤并希望机器人选择分支出口，按设置分支出口按钮，并跳到步骤 b 设置分支出口。
- 如果您使用了有索引参数的移动类步骤，按设置索引值按钮，并跳到步骤 c 设置索引值。
1. （可选）在程序树中选择 Set Branch Value 节点，并在右侧 Set Branch Value 面板中设置参数 分支步骤编号 和 分支出口号。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_brach_value_e.png$
2. （可选）在程序树中选择 Set Index Value 节点，并在右侧 Set Index Value 面板中设置参数 移动类步骤编号 和 索引值。
  
  $RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/set_index_value_e.png$

设置如何接收 Mech-Viz 结果。

在程序树中选择 Receive Mech-Viz Result 节点，并为位姿、标签、 速度 (%)、 接受位姿数量、 状态码、和 抓取点索引 设置变量名，用于存放 Mech-Viz 输出的路径规划结果。

$RobotIntegrations\StandardInterface\Ur\ESeriesUrcap150\img/receive_viz_result_e.png$

参数	描述
位姿	规划的路径点位姿，格式为XYZ。机器人携带激活的 TCP 可以直接运动至该点。默认情况下，接收的位姿将保存在数组变量“pose[]”中，数组起始索引为 1。
标签	检测到物体的标签，标签值为整数。对于非视觉点，标签应为 0。默认情况下，标签保存在数组变量“label[]”中，数组起始索引为1。标签和位姿一一对应。
速度	机器人移动到路径点的运动速度，单位为 %。
接受位姿数量	接收路径点位姿的总数。
状态码	返回的状态码。请参考状态码列表。21xx 为正常状态码，20xx 为错误码。默认情况下，状态码保存在变量“status_code”中。
抓取点索引	在接收的路径点中视觉移动点的索引。例如 Mech-Viz 返回三个点，依次为相对移动_1，视觉移动_1和相对移动_2，则抓取点索引为 2。默认情况下，抓取点索引保存在变量“vision_point”中。
起始索引值	位姿和标签的数组变量的起始索引。默认情况下，起始索引值为 1。

配置运动循环，使机器人按照 Mech-Viz 规划的路径运动，即靠近物体、抓取物体和离开抓取点（不包含放置物体）。关于如何设置 MoveL 和 MoveJ 节点，参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 6。
注釈
- 在实际应用中，运动循环可能包含多个 pick_above MoveJ 节点、一个 pick MoveL 节点和多个 pick_depart MoveJ 节点。
- 如果您在 Receive Mech-Viz Result 节点修改了位姿、标签等参数的默认变量名，您需要相应修改该步骤中的变量名。
参考使用 Mech-Vision（抓取点）的步骤 7，设置放置作业。

至此，使用 Mech-Viz 的简单抓放程序已经完成。您可以在底部栏中按按钮来运行程序。