UR机器人通信端口和协议
1概述UR机器人作为目前使用广泛的协作机器人，其开放了基于TCP/IP的远程控制功能，提供了多个多类型的端口，用于工业总线控制，或者用户自行编程控制，以下记录整理此方面的信息。
2UR机器人通信2.1UR通信协议UR机器人可通过TCP/IP通信，向机器人发送控制命令，以及从机器人获取状态信息。
2.2UR通信端口UR机器人通信时提供了以下接口，我们可以根据自己需要，使用其中的一种或多种。表1机器人作为服务器的通信端口
端口端口描述502ModbusTCP协议，机器人作为服务器22SSH/SFTP(安全文件传输协议）29999Dashboard功能30001第一客户端端口，自动返回机器人状态与补充消息30002第二客户端端口，自动返回机器人状态与消息30003实时反馈端口，自动返回机器人状态与消息，125Hz实时反馈接口表2机器人作为客户端的通信端口
端口端口描述自定义由UR脚本函数定义502ModbusTCP协议，机器人作为客户端3UR机器人通信端口类型3.1ModbusTCP端口（502端口）Modbus是OS模型第7层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户端/服务器通信，互联网组织保留系统端口502访问Modbus，Modbus是一个请求/应答协议，并且提供功能码规定的服务。UR机器人既可以作为ModbusTCP服务器，也可以作为ModbusTCP客户端，两者的主要区别在于消息请求方的不同。通过UR机器人的相关Modbus地址，我们可以访问机器人的很多信息，进而可以在上位机上解析这些信息并显示。下表为Modbus地址
地址类型描述0-33Register可以访问机器人的所有IO128-255Register可配置寄存器256-265Register机器人状态270-315Register关节位置、速度、电流、温度、模式等信息400-425RegisterTCP位置、速度、偏移等信息768-770Register工具端状态0-159Bit可以访问机器人的所有IO260-265Bit机器人状态示例：本人利用502端口实现了TCP/IP协议的UR控制和状态读取，见文章：《第一次编程操作UR10协作机器人的记录》，其中简单介绍了Modbus命令的构造，并使用260、270、400三个地址读取UR状态和位置信息。
3.2Dashboard端口（29999端口）上位机可以通过29999端口直接发送一些简单的指令给机器人，这些指令是UR自己定义的，这种功能被称为Dashboard。我们可以通过一些Dashboard指令，远程切换、加载程序，同时可以启动、暂停、停止程序，实现上位机对UR的远程控制。
3.3上位机编程端口（30001/30002/30003端口）UR机器人提供了这三个端口，用于远程控制编程。其功能如下表所示
端口名称功能30001第一客户端端口客户端可发送脚本代码至服务器，服务器自动以5Hz的频率返回机器人状态与补充消息到客户端30002第二客户端端口客户端可发送脚本代码安全文件传输协议，服务器自动以5Hz的频率返回机器人状态与消息到客户端30003实时反馈端口客户端可发送脚本代安全文件传输协议，服务器自动以125Hz的频率返回机器人状态与消息到客户端3.3.1URScript简介UR机器人有3种编程方式：Polyscope编程、脚本编程以及C-API编程：
Polyscope编程：指的是程序在示教器上被编辑，机器人然后执行，这是UI层的编程方式；C-API编程：是在研发层上的编程方式；脚本编程：URScript，是UR公司在Python语言基础上，自己研发的语言，是在脚本层上控制机器人的编程语言，我们使用的主要是这种脚本编程。3.3.2机器人的控制上位机作为客户端，通过30001/30002/30003其中一个特定的编程端口，与机器人控制器建立TCP/IP连接，就可以在上位机上按照URScript语言格式编写脚本程序，直接发送给机器人控制器，机器人就可以执行相应动作了。示例：本人利用30003端口实现了TCP/IP协议的UR控制，见文章：《第一次编程操作UR10协作机器人的记录》，其中介绍了三个常用URScript指令，即MOVEL、MOVEP、STOPL，并利用其实现了UR的运动控制。
3.3.3机器人状态读取30001~30003这三个端口共同特点是，一旦客户端打开端口，就会按照一定的频率收到来自机器人的信息，30003端口是实时反馈端口，客户端每8ms（125Hz）就收到一次来自机器人的信息。而其它两个端口只能每200ms（5Hz）收到一次来自机器人的信息。客户端通过这三个端口收到的机器人信息稍有不同，通过30003端口收到的信息是最丰富的，包含了通过30001和30002收到的大部分信息。因此，通过实时反馈端口30003，客户端收到机器人的信息频率是最高的，内容也是最全的。按照参考文献说法：通过30003每次收到的数据包是1044个字节，以标准格式排列，极少数情况下客户端会收到小于1044个字节。经个人实际测试，30003端口每次会收到1108字节，与上述描述稍有不同，本人试图解析了这些信息，限于篇幅，下一篇文章“UR机器人返回信息格式解析“详细介绍30003端口返回信息的解析。
4一个概念——TCP另外需要说明一点的是，在UR控制里出现了两个TCP概念，要注意区分（刚接触UR时，看示教器和说明书，很迷糊了一阵子，所以这里说明一下，有同样疑惑的可以参考）
网络协议的TCP：网络协议中TCP/IP的含义是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol；UR的TCP：含义是ToolCenterPoint，指的是机器人工具的中心点，TCP位置指的是机器人工具中心点位置，同理TCP坐标系，指的是固连在机器人工具终端的坐标系。参考文献https://wenku.baidu.com/view/c78aa35c0722192e4436f61c.html