第2章インストールと接続設定

本章について

本章では、PCとURロボットを接続し、Pythonから通信できる状態までのセットアップ方法を説明する。

本章を完了すると、

・ロボットとの通信・Remote Control設定・Pythonからの接続確認

ができるようになる。

2.1 システム構成

本ドキュメントでは、Universal Robots 公式の通信 I/F と、第三者 OSS である SDU Robotics ur_rtde を組み合わせる。構成は以下を前提とする。

+--------------------+
|      Python PC     |
|                    |
|  ur_ctrl.py        |
|  ur_rtde           |
+---------+----------+
          |
      Ethernet
          |
+---------+----------+
|      UR Robot      |
|                    |
|  Control Box       |
|  Teach Pendant     |
+--------------------+

PCとロボットはEthernetケーブルで接続する。

スイッチングハブを介してもよい。

2.2 必要なソフトウェア

Python 3.10以上を推奨する。

モーション制御・状態取得・I/O の PC 側ライブラリとして、SDU Robotics の ur_rtde を利用する。これは Universal Robots 純正 SDK ではないが、通信には Universal Robots 公式 RTDE protocol を利用する。

必要なライブラリは以下である。

pip install ur_rtde

ur_rtde では

・RTDEControlInterface ・RTDEReceiveInterface ・RTDEIOInterface

を利用する。

2.3 OSごとのインストール

Windows

もっとも容易である。

pip install ur_rtde

でインストールできる場合が多い。

Visual C++ Runtime が必要になる場合がある。

Ubuntu

UbuntuではBoostなどの依存ライブラリが必要になる。

例

sudo apt install \
    build-essential \
    cmake \
    libboost-all-dev

その後

pip install ur_rtde

を実行する。

macOS

Homebrewを利用する。

brew install cmake
brew install boost

必要に応じて

export PATH=/opt/homebrew/bin:$PATH

などを設定する。

環境によってはソースビルドになる。

Intel MacとApple Siliconでライブラリ位置が異なるため注意する。

2.4 ロボットのIPアドレス

Teach Pendantから

Settings
    ↓
System
    ↓
Network

を開く。

IPアドレスを確認する。

例

192.168.0.10

PCも同じセグメントに設定する。

例

Robot

192.168.0.10

PC

192.168.0.100

Subnet Maskは通常

255.255.255.0

である。

2.5 通信確認

まずPingが通ることを確認する。

Linux/macOS

ping 192.168.0.10

Windows

ping 192.168.0.10

応答が返れば物理通信は正常である。

2.6 Remote Controlとは

PythonからMove命令を送る場合、

Remote Control

を有効にする必要がある。

有効になっていない場合、

Please enable remote control on the robot!

というエラーになる。

これは ur_rtde が最もよく返すエラーの一つである。

2.7 Remote Controlの有効化

e-Seriesでは、

Settings
    ↓
System
    ↓
Remote Control

からRemote Controlを有効にする。

その後、

ロボットをRemote Modeへ切り替える。

Local Modeでは外部制御できない。

2.8 Remote Mode

Teach Pendant右上に

Local

または

Remote

が表示される。

Python制御を行う場合は

Remote

である必要がある。

2.9 Pythonから接続

最小構成は以下である。

from rtde_control import RTDEControlInterface

ROBOT_IP = "192.168.0.10"

rtde = RTDEControlInterface(ROBOT_IP)

print("Connected")

ここで例外が発生しなければ通信成功である。

2.10 Receive Interface

状態取得は別インターフェースである。

from rtde_receive import RTDEReceiveInterface

rtde_r = RTDEReceiveInterface(ROBOT_IP)

print(rtde_r.getActualQ())

関節角度が取得できれば正常である。

2.11 IO Interface

デジタルIO操作には

from rtde_io import RTDEIOInterface

rtde_io = RTDEIOInterface(ROBOT_IP)

を利用する。

2.12 よくあるエラー

Please enable remote control on the robot!

Remote Controlが無効。

Connection refused

IPアドレスが誤っている。

またはネットワーク設定が異なる。

Robot is not running

ロボットが起動していない。

Emergency Stop状態でも発生する。

Protective Stop

安全停止中である。

Teach Pendantで解除する。

必要に応じてDashboard ServerからUnlock Protective Stopを実行する。

2.13 接続確認チェックリスト

接続できない場合は以下を確認する。

□ Ethernetケーブル

□ Pingが通る

□ IPアドレス

□ Firewall

□ Remote Control

□ Remote Mode

□ Robot Power ON

□ Brake Release済み

□ Emergency Stop解除

□ Protective Stop解除

この順番に確認すると、多くの問題を切り分けられる。

次章

次章では、

・RTDEの仕組み・RTDEControl ・RTDEReceive ・RTDEIO

について詳しく説明する。

第2章 インストールと接続設定