本篇文章我們主要介紹正運動技術(shù)動態(tài)鏈接庫環(huán)境配置以及EtherCAT運動控制器在ROS下的單軸運動。

　　在正式學(xué)習(xí)之前，我們先了解一下正運動技術(shù)的EtherCAT運動控制器ZMC432和ZMC408CE。這兩款產(chǎn)品分別是32軸，8軸EtherCAT運動控制器。

　　ZMC432功能簡介

　　ZMC432是正運動推出的一款多軸高性能EtherCAT總線運動控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口，ZMC系列運動控制器可應(yīng)用于各種需要脫機或聯(lián)機運行的場合。

　　ZMC432最多可支持32軸運動控制，支持直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨等功能。

　　ZMC432支持32軸脈沖輸入與編碼器反饋，通用IO包含24路輸入口和12個輸出口;2路AD，2路DA;其中特定輸出口支持高速PWM控制。

　　ZMC432通過EtherCAT和CAN總線進行硬件資源擴展，可擴展至4096路輸入和4096路輸出。

　　ZMC408CE功能簡介

　　ZMC408CE是正運動推出的一款多軸高性能EtherCAT總線運動控制器，具有EtherCAT、EtherNET、RS232、CAN和U盤等通訊接口，ZMC系列運動控制器可應(yīng)用于各種需要脫機或聯(lián)機運行的場合。

　　ZMC408CE支持8軸運動控制，最多可擴展至32軸，支持直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨等功能。

　　ZMC408CE支持8軸運動控制，可采用脈沖軸(帶編碼器反饋)或EtherCAT總線軸，通用IO包含24路輸入口和16路輸出口，部分IO為高速IO，模擬量AD/DA各兩路，EtherCAT最快125us的刷新周期。

　　ZMC408CE支持8個通道的硬件比較輸出、硬件定時器、運動中精準輸出，還支持8通道PWM輸出，對應(yīng)的輸出口為OUT0-7，支持8個通道同時觸發(fā)硬件比較輸出。

　　ZMC408CE可靈活進行硬件資源擴展，通過CAN或EtherCAT總線可擴展至4096個輸入和4096個輸出。

　　→ZMC432，ZMC408CE均使用同一套API函數(shù)，均支持C、C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等開發(fā)語言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平臺，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系統(tǒng)。

　　上節(jié)課程中，我們介紹了ROS應(yīng)用背景和Ubuntu18.04安裝ROS Melodic詳細過程，并且通過ROS編程案例“消息發(fā)布和訂閱”來詳細說明正運動技術(shù)EtherCAT運動控制器ROS的應(yīng)用開發(fā)。詳情點擊→EtherCAT運動控制器在ROS上的應(yīng)用(上)。

　　01、配置正運動技術(shù)動態(tài)鏈接庫環(huán)境

　　1.添加動態(tài)鏈接庫

　　在程序包目錄zmotion(catkin_ws/src/zmotion/)下新建文件夾lib，存放動態(tài)鏈接庫libzmotion.so。

　　在CMakeLists.txt中添加第三方庫路徑(build下)：

　　·

　　link_directories( lib ${catkin_LIB_DIRS})

　　并在CMakeLists.txt文件中鏈接動態(tài)鏈接庫(調(diào)用鏈接庫時文件名去掉lib和.so)：

　　·

　　target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES} zmotion)

　　2.添加庫函數(shù)zmcaux.cpp、zmotion.h、zmcaux.h添加zmcaux.cpp文件到catkin_ws/src/zmotion/src目錄下：

　　添加頭文件zmotion.h、zmcaux.h到catkin_ws/src/zmotion/include/ zmotion目錄下：

　　并在CMakeLists.txt中添加這三個庫文件：

　　·

　　add_executable(talker src/talker.cppsrc/zmcaux.cppinclude/zmotion/zmotion.hinclude/zmotion/zmcaux.h)

　　修改頭文件引用，如下圖所示(要填include文件的相對地址，zmotion為程序包名)：

　　·

　　#include "zmotion/zmotion.h"#include "zmotion/zmcaux.h"

　　02、正運動控制器在ROS下的單軸運動

　　talker節(jié)點實現(xiàn)軸0的運動，并將其位置實時發(fā)送給listener節(jié)點，修改talker.cpp如下：

　　1.添加句柄和頭文件

　　·

　　#include "zmotion/zmotion.h"#include "zmotion/zmcaux.h"ZMC_HANDLE g_handle=NULL;

　　2.通過EtherNET鏈接運動控制器

　　·

　　ZMC_LinuxLibInit();//以太網(wǎng)(Ethernet)鏈接char ipaddr[16] = {"192.168.0.11"};int x =ZAux_OpenEth(ipaddr,&g_handle); //***ZMCROS_INFO("以太網(wǎng)鏈接控制器:%d",x);//返回0則連接成功

　　3.實現(xiàn)單軸運動

　　·

　　ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, 0, 200); //設(shè)置軸0運動速度為200units/sZAux_Direct_SetAccel(g_handle, 0, 2000); //設(shè)置軸0加速度為2000units/s/sZAux_Direct_SetDecel(g_handle, 0, 2000); //設(shè)置軸0減速度為2000units/s/sZAux_Direct_SetSramp(g_handle, 0, 100); //設(shè)置軸0 S曲線時間100msZAux_Direct_Single_Move(g_handle, 0, 300); //軸0 相對與當(dāng)前位置運動100 units

　　4.將實時位置發(fā)送給listener節(jié)點

　　·

　　float piValue;while (ros::ok()){ std_msgs::Float64 msg; ZAux_Direct_GetMpos(g_handle, 0, & piValue);//獲取時候 msg.data = piValue; //輸出，用來替代prinf/cout ROS_INFO("Position is: %f", msg.data); chatter_pub.publish(msg); ros::spinOnce(); //休眠，來使發(fā)布頻率為10Hz loop_rate.sleep();}

　　5.編譯

　　·

　　cd ~/catkin_ws/catkin_make

　　6.運行程序

　　·

　　//打開一個新終端roscore//打開另一個新終端cd ~/catkin_ws/rosrun zmotion talker//打開另一個新終端cd ~/catkin_ws/rosrun zmotion listener

　　運行效果如下，實時輸出位置：

　　此外，我們在上位機上的示波器上可以看見，軸0做S曲線運動：

　　本次，正運動技術(shù)EtherCAT運動控制器在ROS上的應(yīng)用(下)，就分享到這里。

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