176 lines
5.1 KiB
Markdown
176 lines
5.1 KiB
Markdown
|
# HoleDetection 孔洞检测系统 - TCP通信协议
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## 版本历史
|
|||
|
|
|
|||
|
|
| 版本 | 日期 | 修改内容 |
|
|||
|
|
|------|------|----------|
|
|||
|
|
| 1.0 | 2026-03-10 | 改为文本格式协议，增加机器人位姿（眼在手上） |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
---
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## 1. 协议概述
|
|||
|
|
|
|||
|
|
本文档定义了上位机与HoleDetection孔洞检测系统之间的TCP/IP通信协议。协议采用纯文本格式进行数据交换，支持眼在手上（Eye-in-Hand）坐标变换。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 1.1 通信方式
|
|||
|
|
- **传输协议**: TCP/IP
|
|||
|
|
- **数据格式**: 纯文本
|
|||
|
|
- **端口**: 7800（默认，可通过配置文件修改）
|
|||
|
|
- **行分隔符**: `\n`（换行符）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 1.2 通信模式
|
|||
|
|
- 服务端：HoleDetection孔洞检测系统
|
|||
|
|
- 客户端：上位机控制系统（机器人控制器/PLC）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 1.3 坐标变换方式
|
|||
|
|
采用 **眼在手上(Eye-in-Hand)** 方式：
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
P_base = T_base_to_end × T_end_to_cam × P_cam
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
- `T_base_to_end` = 机器人位姿（触发信号中的 RbtX/Y/Z/Roll/Pitch/Yaw）
|
|||
|
|
- `T_end_to_cam` = 手眼标定矩阵（配置文件中的 4×4 矩阵）
|
|||
|
|
- `P_cam` = 相机坐标系下的检测结果
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## 2. 触发信号（客户端 → 服务端）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
上位机发送触发信号，携带相机索引和当前机器人法兰位姿。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 2.1 格式
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
X<相机索引> RbtX<值> RbtY<值> RbtZ<值> RbtRoll<值> RbtPitch<值> RbtYaw<值>\n
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 2.2 字段说明
|
|||
|
|
|
|||
|
|
| 字段 | 类型 | 说明 |
|
|||
|
|
|------|------|------|
|
|||
|
|
| X | Integer | 相机索引。`1` = 相机1，`2` = 相机2 |
|
|||
|
|
| RbtX | Float | 机器人法兰 X 坐标（mm） |
|
|||
|
|
| RbtY | Float | 机器人法兰 Y 坐标（mm） |
|
|||
|
|
| RbtZ | Float | 机器人法兰 Z 坐标（mm） |
|
|||
|
|
| RbtRoll | Float | 机器人法兰 Roll 角度（°） |
|
|||
|
|
| RbtPitch | Float | 机器人法兰 Pitch 角度（°） |
|
|||
|
|
| RbtYaw | Float | 机器人法兰 Yaw 角度（°） |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
> **注意**：
|
|||
|
|
> - 各字段之间用**空格**分隔
|
|||
|
|
> - 数值可以为负数，负号是值的一部分（如 `RbtX-23.45`）
|
|||
|
|
> - 数值与前缀之间**无空格**（如 `RbtX100.0`，不是 `RbtX 100.0`）
|
|||
|
|
> - 每条消息以 `\n` 结尾
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 2.3 示例
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
X1 RbtX100.0 RbtY200.0 RbtZ300.0 RbtRoll0.0 RbtPitch0.0 RbtYaw0.0
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
X2 RbtX-23.45 RbtY150.30 RbtZ-80.00 RbtRoll-12.50 RbtPitch45.00 RbtYaw-90.00
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## 3. 返回信号（服务端 → 客户端）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
检测完成后，服务端返回检测到的孔洞数量和各孔洞在机器人基坐标系下的位姿。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 3.1 格式
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
<孔洞数量>_<X1>_<Y1>_<Z1>_<Roll1>_<Pitch1>_<Yaw1>/<X2>_<Y2>_<Z2>_<Roll2>_<Pitch2>_<Yaw2>/...\n
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 3.2 格式规则
|
|||
|
|
|
|||
|
|
| 符号 | 说明 |
|
|||
|
|
|------|------|
|
|||
|
|
| 第一个数值 | 检测到的孔洞数量 |
|
|||
|
|
| `_` | 同一孔洞各分量之间的分隔符 |
|
|||
|
|
| `/` | 不同孔洞之间的分隔符 |
|
|||
|
|
| `\n` | 消息结尾 |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 3.3 单个孔洞位姿字段
|
|||
|
|
|
|||
|
|
| 顺序 | 类型 | 说明 |
|
|||
|
|
|------|------|------|
|
|||
|
|
| 1 | Float | 机器人基坐标系下 X 坐标（mm） |
|
|||
|
|
| 2 | Float | 机器人基坐标系下 Y 坐标（mm） |
|
|||
|
|
| 3 | Float | 机器人基坐标系下 Z 坐标（mm） |
|
|||
|
|
| 4 | Float | Roll 角度（°） |
|
|||
|
|
| 5 | Float | Pitch 角度（°） |
|
|||
|
|
| 6 | Float | Yaw 角度（°） |
|
|||
|
|
|
|||
|
|
> **注意**：姿态角（Roll/Pitch/Yaw）的输出顺序可通过配置文件中的 `poseOutputOrder` 参数调整。
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 3.4 示例
|
|||
|
|
|
|||
|
|
**检测到 2 个孔洞：**
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
2_100.50_200.30_50.20_1.23_4.56_7.89/110.00_210.00_60.00_1.00_5.00_8.00/
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
**检测到 0 个孔洞：**
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
0
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
**检测到 1 个孔洞：**
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
1_120.50_180.30_45.20_0.00_0.00_0.00/
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## 4. 通信流程
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 4.1 正常检测流程
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
上位机(机器人控制器) 孔洞检测系统
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
| X1 RbtX... RbtYaw... |
|
|||
|
|
|------------------------------------>|
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
| | (拍照+检测+坐标变换)
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
| 2_X1_Y1_Z1_R1_P1_Y1/X2_... |
|
|||
|
|
|<------------------------------------|
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### 4.2 无检测结果
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
上位机(机器人控制器) 孔洞检测系统
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
| X1 RbtX... RbtYaw... |
|
|||
|
|
|------------------------------------>|
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
| | (拍照+检测，未找到孔洞)
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
| 0 |
|
|||
|
|
|<------------------------------------|
|
|||
|
|
| |
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
## 5. 注意事项
|
|||
|
|
|
|||
|
|
1. **连接管理**
|
|||
|
|
- 客户端应实现断线重连机制
|
|||
|
|
- 服务端支持多客户端连接，结果广播给所有已连接客户端
|
|||
|
|
|
|||
|
|
2. **粘包处理**
|
|||
|
|
- 协议以 `\n` 作为消息分隔符
|
|||
|
|
- 接收方应按 `\n` 分割完整行后再解析
|
|||
|
|
|
|||
|
|
3. **数据精度**
|
|||
|
|
- 坐标精度：小数点后2位（毫米）
|
|||
|
|
- 角度精度：小数点后2位（度）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
4. **性能考虑**
|
|||
|
|
- 单次检测时间约 500ms - 2s
|
|||
|
|
- 建议客户端设置合理的超时时间（建议10秒）
|
|||
|
|
|
|||
|
|
5. **手眼标定**
|
|||
|
|
- 使用前需完成手眼标定，标定矩阵存储在 config.xml 的 `<HandEyeCalibMatrixList>` 中
|
|||
|
|
- 支持多相机独立标定
|