ODrive项目ASCII协议详解:从基础到高级控制

ODrive项目ASCII协议详解:从基础到高级控制

ODrive ODrive: 是一个旨在精确驱动无刷电机的项目,使廉价的无刷电机能够在高性能机器人项目中使用。 ODrive 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/od/ODrive

协议概述

ODrive的ASCII协议是一种基于文本的通信协议,专为与ODrive电机控制器交互而设计。该协议采用人类可读的格式,支持多种控制模式,包括位置控制、速度控制和扭矩控制。协议设计简洁高效,既适合初学者快速上手,也能满足高级用户的复杂控制需求。

通信连接方式

USB连接

Windows平台

  • 推荐使用PuTTY等终端工具直接发送命令
  • 也可通过编程语言(如Python)打开COM端口进行通信

Linux/macOS平台

  • 设备通常显示为/dev/ttyACM0(Linux)或/dev/tty.usbmodem[...](macOS)
  • 使用screen命令可直接与设备交互
  • 类Unix系统中,串口设备可像普通文件一样读写

UART连接

硬件连接:

  • ODrive的TX(GPIO1)连接主机的RX
  • ODrive的RX(GPIO2)连接主机的TX

适配方案:

  • 可使用FTDI USB-UART转换器
  • Arduino平台有专用库支持

注意:ODrive不会回显输入的命令字符,这是正常现象。

命令格式详解

基本格式:

command *42 ; 注释[换行符]

关键元素:

  1. 命令:核心指令部分
  2. 校验和(可选):*后跟校验值,采用所有字符的按位异或计算
  3. 注释(可选):以;开头的内容
  4. 换行符:命令结束标志

校验和示例:

r vbus_voltage *93

电机控制命令

轨迹控制命令(t)

格式:

t 电机编号 目标位置

特点:

  • 最推荐的电机移动命令
  • 自动更新看门狗定时器
  • 示例:t 0 -2(让电机0移动到-2圈位置)

位置控制命令

基本位置控制(q)

格式:

q 电机编号 位置 [速度限制] [扭矩限制]

特点:

  • 适合单次设定点发送
  • 可选参数提供额外的控制维度
  • 示例:q 0 -2 1 0.1
高级位置控制(p)

格式:

p 电机编号 位置 [速度前馈] [扭矩前馈]

特点:

  • 专为实时控制设计
  • 前馈项可提高轨迹跟踪性能
  • 示例:p 0 -2 0 0

速度控制命令(v)

格式:

v 电机编号 速度 [扭矩前馈]

特点:

  • 直接控制电机转速
  • 前馈项可选
  • 示例:v 0 1 0

扭矩控制命令(c)

格式:

c 电机编号 扭矩

特点:

  • 最底层的控制模式
  • 直接控制电机输出扭矩
  • 示例:c 0 0.5

状态查询与系统命令

反馈查询(f)

格式:

f 电机编号

响应:

位置 速度

特点:

  • 获取电机实时状态
  • 位置单位为圈,速度单位为圈/秒

看门狗更新(u)

格式:

u 电机编号

作用:

  • 仅更新看门狗定时器
  • 不改变任何设定点

参数访问

参数读取(r)

格式:

r 参数名

示例:

r vbus_voltage

可能响应:

24.087744

参数写入(w)

格式:

w 参数名 值

示例:

w axis0.controller.input_pos -123.456

系统级命令

  1. ss - 保存当前配置
  2. se - 擦除配置
  3. sr - 重启设备
  4. sc - 清除错误状态

最佳实践建议

  1. 初学者建议:从轨迹控制命令(t)开始,这是最简单安全的控制方式
  2. 实时控制:需要高频率更新时,使用p命令配合前馈控制
  3. 安全机制:所有控制命令都会更新看门狗定时器,确保通信中断时电机能安全停止
  4. 参数调整:通过r/w命令可以实时调整控制器参数,但建议先在小范围内测试

通过掌握这些命令,您可以充分利用ODrive的强大功能,从简单的电机定位到复杂的高性能运动控制都能轻松实现。

ODrive ODrive: 是一个旨在精确驱动无刷电机的项目,使廉价的无刷电机能够在高性能机器人项目中使用。 ODrive 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/od/ODrive

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

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