FAIRINO の制御アーキテクチャ・SDK・通信 I/F

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FAIRINO は Robot Arm / Control Box、 WebAPP / Teach Pendant、 Controller 上の Lua program、外部 PC 用 SDK、 ROS / ROS2、fieldbus を分けて考えると構造が分かりやすい。 特に公式 Python SDK 自体が公開されていることが、 PC ベースの研究用途では大きな特徴となる。

制御系の責務

Robot Arm
   ↑
Control Box / motion control
   ↑
   ├─ WebAPP / Teach Pendant ── 教示・Jog・設定・program 操作
   ├─ Lua program ── Controller 上での自律実行
   ├─ FAIRINO SDK ── Python / C++ / C# / Java
   ├─ status feedback ── 状態データ取得
   └─ fieldbus ── PLC / 設備連携

WebAPP / Teach Pendant

FAIRINO の標準操作環境では WebAPP が重要な位置を占める。 Controller と同一 network 上の PC 等から browser で接続し、 Jog、教示点、I/O、parameter、program の作成・実行などを行える。 これは外部 PC SDK とは異なり、robot operator / programmer 向けの標準操作環境である。

Lua program

Controller 上で実行する robot program には Lua が用いられる。 Lua program は Controller 上で自律実行される program 層であり、 外部 PC SDK とは別物である。

SDK からは Lua file の upload / download、 program load / run / pause / resume / stop 等も操作できるため、 PC 側 application は「motion を直接 API で指示する」方法と「Controller 上の Lua program を管理・実行する」方法の双方を選択できる。

公式 SDK

FAIRINO は Python、C++、C#、Java の公式 SDK を GitHub で公開している。

• FAIRINO - GitHub
• FAIRINO Python SDK
• FAIRINO C++ SDK
• FAIRINO C# SDK
• FAIRINO Java SDK

Python SDK では Robot.RPC(robot_ip) を入口として Controller と接続し、 Joint / Cartesian motion、 Jog、 Servo motion、 I/O、 state、 force control、 peripheral control 等を API として扱える。

SDK は無料か / OSS か

公式 fairino-python-sdk repository は Apache License 2.0 で公開されている。 したがって少なくともこの Python SDK は、ソースを確認・利用・改変できる OSS と明確に扱える。

メーカーが公式 SDK の source を GitHub に出しているため、 Universal Robots における ur_rtde のように「公式 protocol を第三者 library で使いやすく包む」ことを前提にしなくてもよい。研究用途で独自 Python device class を作る場合にはかなり扱いやすい。

通信 I/F

SDK の RPC I/F のほか、 robot state feedback、 Modbus TCP、 PROFINET、 EtherCAT 等の I/F が存在する。 これらは目的が異なる。

RPC SDK              : PC application から robot API を呼ぶ
state feedback        : robot state の連続取得
Lua program           : Controller 上で robot sequence を実行
Modbus / PROFINET 等  : PLC・設備との接続

したがって Modbus があるから SDK が不要という関係ではない。 PLC から設備 sequence の一部として扱う場合と、 PC から robot motion API を利用する場合では責務が異なる。

ROS / ROS2

FAIRINO は ROS1 / ROS2 の公式 repository も公開している。

• FAIRINO ROS
• FAIRINO ROS2

ROS2 を利用する場合には FAIRINO SDK / Controller API の上に ROS2 service、MoveIt2 等を構築する形になる。

ur_rtde のような第三者 library はあるか

FAIRINO では、 著名な第三者 wrapper を探す必要性そのものが比較的小さい。 公式 Python SDK が Apache-2.0 で公開されているためである。

つまり UR では

UR official RTDE + URScript
        ↓
ur_rtde (third party)
        ↓
Python / C++ application

という選択が有力なのに対し、FAIRINO では

FAIRINO official Python SDK
        ↓
Python application

をそのまま採用できる。 第三者 package は存在し得るが、 公式 SDK を置き換える事実上の標準 library は2026年8月時点では確認できない。

スサノオで扱う場合

スサノオでは公式 Python SDK を device class の下位 driver として直接利用する構成が自然である。

SUSANOO device class
        ↓
FAIRINO official Python SDK
        ↓
RPC / Controller communication
        ↓
Control Box
        ↓
Robot Arm

Python SDK が Apache-2.0 で公開されているため、 API の挙動や実装を確認しながら device class を設計できる点は大きい。