# 第6章 RTDEIOInterface

## 本章について

RTDEControlInterface がロボットを動かし、RTDEReceiveInterface が状態を取得するのに対し、
`RTDEIOInterface` は SDU Robotics `ur_rtde` が提供する I/O 操作用 I/F であり、Universal Robots 公式 RTDE の writable field を利用してロボットの入出力（I/O）を制御する。

PLCとの連携、センサの読み取り、電磁弁やグリッパの制御など、ロボット外部機器との接続で利用する。

本章では、

・Digital IO
・Tool IO
・Analog IO

について説明する。

---

# 6.1 I/Oとは

I/Oとは

```
Input / Output
```

の略である。

ロボットはモータだけではなく、

・センサ
・電磁弁
・ソレノイド
・シリンダ
・グリッパ
・ランプ
・PLC

などとも通信する必要がある。

これらを制御するのが IO である。

---

# 6.2 IOの種類

URには複数種類のIOが存在する。

|種類|用途|
|----|----------------|
|Standard Digital Input|外部入力|
|Standard Digital Output|外部出力|
|Tool Digital Input|ツール先端入力|
|Tool Digital Output|ツール先端出力|
|Analog Input|アナログ入力|
|Analog Output|アナログ出力|

---

# 6.3 RTDEIOInterface

生成方法

```python
from rtde_io import RTDEIOInterface

rtde_io = RTDEIOInterface(IP)
```

通常は

```python
RTDEControlInterface

RTDEReceiveInterface

RTDEIOInterface
```

の3つを同時に生成する。

---

# 6.4 Standard Digital Output

もっとも利用するAPIである。

```python
rtde_io.setStandardDigitalOut(pin, value)
```

例

```python
rtde_io.setStandardDigitalOut(0, True)
```

DO0をONにする。

OFF

```python
rtde_io.setStandardDigitalOut(0, False)
```

---

# 6.5 Standard Digital Input

入力状態は

RTDEReceiveInterface

から取得する。

```python
state = rtde_r.getDigitalInState(0)
```

戻り値

```
True

False
```

である。

---

# 6.6 Tool Digital Output

ツールコネクタの出力を制御する。

```python
rtde_io.setToolDigitalOut(pin, value)
```

例

```python
rtde_io.setToolDigitalOut(0, True)
```

ハンド開閉などで利用する。

---

# 6.7 Tool Digital Input

ツール先端入力も

Receive Interface

から取得する。

例

```python
state = rtde_r.getToolDigitalIn(0)
```

※API名はバージョンにより異なる。

---

# 6.8 Analog Output

アナログ電圧出力

```python
rtde_io.setAnalogOutputVoltage(...)
```

または

電流出力

```python
setAnalogOutputCurrent(...)
```

が利用できる。

用途

・インバータ

・速度指令

・電圧指令

など。

---

# 6.9 Analog Input

アナログ入力は

Receive Interface

から取得する。

例

```python
voltage =
```

センサ入力

ロードセル

変位計

などに利用できる。

---

# 6.10 グリッパ制御例

もっとも単純な例

```python
OPEN

↓

DO0 ON

↓

0.5秒待つ

↓

DO0 OFF
```

Python

```python
rtde_io.setStandardDigitalOut(0, True)

time.sleep(0.5)

rtde_io.setStandardDigitalOut(0, False)
```

---

# 6.11 トグル動作

LED点滅例

```python
while True:

    rtde_io.setStandardDigitalOut(0, True)

    time.sleep(0.5)

    rtde_io.setStandardDigitalOut(0, False)

    time.sleep(0.5)
```

---

# 6.12 MoveとIOを組み合わせる

典型的なピック動作

```
MoveJ

↓

MoveL

↓

Close Gripper

↓

MoveL

↓

MoveJ
```

コード例

```python
robot.move(...)

robot.move(...)

robot.set_do(0, True)

robot.wait_move()

robot.move(...)
```

---

# 6.13 入力待ち

センサ待ち

```python
while True:

    if rtde_r.getDigitalInState(0):
        break

    time.sleep(0.01)
```

PLC同期などで利用する。

---

# 6.14 IO制御の注意点

IO更新は比較的高速であるが、

数ms以内の厳密なタイミング制御には向かない。

位置同期が必要な場合は

URScript

または

Robot Program

との組み合わせを検討する。

---

# 6.15 ur_ctrl.pyでの実装

ur_ctrl.pyでは

```python
set_do()

get_di()

set_tool_do()

get_tool_di()
```

などのAPIとしてラップすることを推奨する。

利用者は

RTDEIOInterface

を直接扱う必要がなくなる。

---

# まとめ

RTDEIOInterface は

ロボット外部機器との通信を担当する。

主な利用方法は

・デジタル出力

・デジタル入力

・ツールIO

・アナログIO

である。

モーション制御と組み合わせることで、

実際の自動化装置を構築できる。

次章では Dashboard Server を説明する。