CDS5500机器人舵机用户手册

机器人舵机CDS55xx用户手册

ProMotion CDS55xx

Manual

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第一章 部件概述

1.1产品特性

proMOTION CDS系列机器人舵机属于一种集电机、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服单元，主要用于微型机器人的关节、轮子、履带驱动，也可用于其他简单位置控制场合。CDS 55XX的特点如下所示： 大扭矩：16Kgf cm 位置伺服控制模式下转动范围0-300° 高转速：最高0.16s/60°输出转速 可设置为电机模式整周旋转，开环调速 宽电压范围供电 总线连接，理论可串联254个单元

DC 6.8V～14V 高达1M通讯波特率 0.32°位置分辨率 0.25KHz的伺服更新率 双端安装方式，适合安装在机器人关节 兼容Robotis Dynamixel通讯协议 高精度全金属齿轮组，双滚珠轴承 具备位置、温度、速度、电压反馈 连接处O型环密封，防尘防溅水

1.2结构尺寸

1.3电气连接

1.3.1 引脚定义

proMOTION CDS系列机器人舵机电气接口如下图，两组引脚定义一致的接线端子可将舵机逐个串联起来。

1.3.2舵机通讯方式

CDS55xx采用异步串行总线通讯方式，理论多至254个机器人舵机可以通过总线组成链型，通过UART异步串行接口统一控制。每个舵机可以设定不同的节点地址，多个舵机可以统一运动也可以单个独立控制。

CDS55xx的通讯指令集开放，通过异步串行接口与用户的上位机(控制器或PC机)通讯，您可对其进行参数设置、功能控制。通过异步串行接口发送指令，CDS55xx可以设置为电机控制模式或位置控制模式。 在电机控制模式下，CDS55xx可以作为直流减速电机使用，速度可调；在位置控制模式下，CDS55xx拥有0-300°的转动范围，在此范围内具备精确位置控制性能，速度可调。

只要符合协议的半双工UART异步串行接口都可以和CDS55xx进行通讯，对CDS55xx进行各种控制。主要有以下两种形式：

方式1：通过调试器控制CDS55xx

PC机会将调试器识别为串口设备，上位机软件通过串口发出符合协议格式的数据包，经调试器转发给CDS55xx。CDS55xx会执行数据包的指令，并且返回应答数据包。

RobotServoTerminal是博创推荐调试软件，您也可根据本手册提供的协议设计专用的PC端软件。

方式2：通过专用控制器控制CDS55xx

方式1可以快捷地调试CDS系列机器人舵机、修改各种性能与功能参数。但是，这种方式离不开PC机，不能搭建独立的机器人构型。您可以设计专用的控制器，通过控制器的UART端口控制舵机，1.3.3小节给出了控制器UART接口原理图，第五章给出了控制器的最小系统设计说明，您可以依此设计出专用控制器。

1.3.3 UART接口原理图

CDS系列机器人舵机用程序代码对UART异步串行接口进行时序控制，实现半双工异步串行总线通讯，通讯速度可高达1Mbps，且接口简单、协议精简。

在您自行设计的控制器中，用于和CDS55xx通讯的UART接口必须如下图所示进行处理。

第二章 通讯协议

2.1通信协议概要

控制器和舵机之间采用问答方式通信，控制器发出指令包，舵机返回应答包。

一个网络中允许有多个舵机，所以每个舵机都分配有一个ID号。控制器发出的控制指令中包含ID信息，只有匹配上ID号的舵机才能完整接收这条指令，并返回应答信息。

通信方式为串行异步方式，一帧数据分为1位起始位，8位数据位和1位停止位，无奇偶校验位，共10位。

CDS5516上电后首先进入了固件更新等待时间，等待0.6s，在这期间不响应任

何指令。0.6s后才运行用户程序，开始正常工作。

2.2指令包

指令包格式：

字头 0XFF 0XFF

ID号 ID

数据长度 Length

指令 Instruction

参数

Parameter1 ...Parameter N

校验和 Check Sum

ID: 每个舵机都有一个ID号。ID号范围0～253,转换为十六进制0X00～0XFD。 广播ID: ID号254为广播ID,若控制器发出的ID号为254(0XFE)，所有的舵机均接收指令，但都不返回应答信息。

数据长度：等于待发送的参数长度N加上2，即“N+2”。 参数：除指令外需要补充的控制信息。

校验和：校验和Check Sum，计算方法如下：

Check Sum = ~ (ID + Length + Instruction + Parameter1 + ... Parameter N) 若括号内的计算和超出255,则取最低的一个字节，“~”表示取反。

2.3 应答包

应答包是CDS55xx对控制器的应答，应答包格式如下：

字头 0XFF 0XFF

ID ID

数据长度 Length

当前状态 ERROR

参数

Parameter1 ...Parameter N

校验和 Check Sum

返回的应答包包含舵机的当前状态ERROR，若舵机当前工作状态不正常，会通过这个字节反映出来，每一位的代表的信息如下：

BIT6 BIT5 BIT4 BIT3

指令错误 过载 校验和错 指令超范围

如果收到一个未定义的指令或收到ACTION前未收到REG WRITE指令置1 位置模式运行时输出扭矩小于负载置1 校验和错误置1 指令超过指定范围置1

BIT2 BIT1 BIT0

过热 角度超范围 过压欠压

温度超过指定范围置1 角度超过设定范围置1 电压超过指定范围置1

若若指令是读指令READ DATA，则Parameter1 ...Parameter N是读取的信息。 其他数据的含义和指令包一样。

2.4 指令类型

可用指令如下：

指令

PING（查询） READ DATA（读） WRITE DATA（写） REG WRITE（异步写） ACTION（执行异步写） RESET（复位）

SYNC WRITE（同步写）

功能 查询工作状态 查询控制表里的字符 往控制表里写入字符

类似于WRITE DATA，但是控制字符写入后并不马上动作，直到ACTION指令到达 触发REG WRITE写入的动作 把控制表复位为出厂值 用于同时控制多个CDS55xx

0x05 0x06 0x83

0 0 不小于4

值 0x01 0x02 0x03 0x04

参数长度 0 2 不小于2 不小于2

2.4.1 写指令WRITE DATA

功能 写数据到CDS55xx的控制表 长度 N+3 (N为写入数据的长度) 指令 0X03 参数1 数据写入段的首地址 参数2 写入的第一个数据 参数3 第二个数据 参数N+1 第N个数据

例1 把一个任意编号的CDS55xx的ID设置为1。

在控制表里保存ID号的地址为3（控制表见后文），所以在地址3处写入1即可. 发送指令包的ID使用广播ID (0xFE)。

指令帧： 0XFF 0XFF 0XFE 0X04 0X03 0X03 0X01 0XF6

字头 0XFF 0XFF

ID 0XFE

有效数据长度 0X04

指令 0X03

参数 0X03 0X01

校验和 0XF6

因为采用广播ID发送指令，所以不会有数据返回 校验和的计算方法如下：

Check Sum = ~ (ID + Length + Instruction + Parameter1 + ... Parameter N) 若计算的和超出255,则取最低的一个字节，“~”表示取反。

2.4.2 读指令READ DATA

功能 长度 指令 参数1

从CDS55xx的控制表里读出数据 0X04 0X02

数据读出段的 …… 此处隐藏：3095字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……