2010年，德國學術界和產業(yè)界提出“工業(yè)4.0”的概念，即是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統—信息物理系統相結合的手段，將制造業(yè)向智能化轉型。所以，近些年許多工業(yè)自動化廠商將自己的產品研發(fā)所考慮的一個重要方向定在是否能被遠程控制。另一方面，隨著國內人工成本的不斷上升以及工廠人員流動的不確定性，機器人產業(yè)是近幾年，相信也是未來幾年的朝陽產業(yè)。所以對于工業(yè)機器人在工廠生產中的遠程控制，是一個機器人集成方面比較不錯的課題。我們知道，在工業(yè)機器人的隊伍中，UR機器人是第一家在工業(yè)環(huán)境下工作的人機協作機器人，它以輕便、簡單、安全著稱。下面我們就來了解一下如何實現上位機對UR機器人的遠程控制。

2、UR機器人提供的基于TCP/IP協議的接口

　　TCP/IP協議源于1969年，是針對Internet開發(fā)的一種體系結構和協議標準，目的在于解決異種計算機網絡的通信問題。使得網絡在互聯時能為用戶提供一種通用、一致的通信服務。是Internet采用的協議標準?；赥CP/IP的通訊具有成本低、可靠性高、實用性強、性能高等特點，所以現在許多工業(yè)自動化產品都具有基于TCP/IP協議通訊的接口，從而實現設備與設備之間，設備與網絡之間的通訊。UR機器人在TCP/IP協議的基礎上，提供了豐富的接口用于與外部設備的交互，如表1所述。

　　端口接口描述

　　機器人作為服務器

　　502ModbusTCP協議，機器人作為服務器

　　22SSH/SFTP(安全文件傳輸協議)

　　29999Dashboard功能

　　30001第一客戶端端口，自動返回機器人狀態(tài)與補充消息

　　30002第二客戶端端口，自動返回機器人狀態(tài)與消息

　　30003實時反饋端口，自動返回機器人狀態(tài)與消息，125Hz實時反饋接口

　　機器人作為客戶端

　　自定義由UR腳本函數定義

　　502ModbusTCP協議，機器人作為客戶端

表1UR機器人TCP/IP接口表

　　有了這些接口，上位機就可以遠程控制機器人。如圖1，簡單描述了上位機對UR機器人遠程監(jiān)控的系統圖。

圖1遠程控制系統圖

　　下面我們就來介紹UR機器人所提供的相關通訊接口，從而遠程控制機器人。

3、ModbusTCP端口

　　MODBUS是OSI模型第7層上的應用層報文傳輸協議，它在連接至不同類型總線或網絡的設備之間提供客戶機/服務器通信。自從1979年出現工業(yè)串行鏈路的事實標準以來，MODBUS使成千上萬的自動化設備能夠通信。目前，繼續(xù)增加對簡單而雅觀的MODBUS結構支持?；ヂ摼W組織能夠使TCP/IP棧上的保留系統端口502訪問MODBUS。MODBUS是一個請求/應答協議，并且提供功能碼規(guī)定的服務。MODBUS功能碼是MODBUS請求/應答PDU的元素。

　　UR機器人既可以作為ModbusTCP服務器，也可以作為ModbusTCP客戶端，兩者的主要區(qū)別在于消息請求方的不同。在此，我們僅討論UR機器人作為ModbusTCP服務器的情況，如圖2所示。

圖2ModbusTCP服務器

　　既然UR機器人作為ModbusTCP服務器，它必定有一系列Modbus地址供上位機來訪問。

　　地址類型描述

　　0-33Register可以訪問機器人的所有IO

　　128-255Register可配置寄存器

　　256-265Register機器人狀態(tài)

　　270-315Register關節(jié)位置、速度、電流、溫度、模式等信息

　　400-425RegisterTCP位置、速度、偏移等信息

　　768-770Register工具端狀態(tài)

　　0-159Bit可以訪問機器人的所有IO

　　260-265Bit機器人狀態(tài)

表2Modbus地址簡表

　　通過UR機器人的相關Modbus地址，我們可以訪問機器人的很多信息，進而可以把這些信息放到上位機上。下圖就是通過訪問Modbus地址，模仿Polyscope(UR機器人原版軟件），制作出來一個界面，當然我們可以通過這個界面監(jiān)控并控制機器人的所用IO。