[release] 发布8DOF串联足中期检查版本

01_doc/firmware/motor_protocols.md

@@ -0,0 +1,880 @@
+# 灵足时代电机通信协议汇总
+
+本文档汇总了灵足时代（Robstride）各型号电机的通信协议信息。
+
+## 支持的电机型号
+
+- **EL05**: 准直驱6N.M一体化电机模组
+- **RS00**: 准直驱14N.M一体化电机模组
+- **RS01**: 准直驱一体化电机模组
+- **RS02**: 准直驱一体化电机模组
+- **RS03**: 准直驱一体化电机模组
+- **RS04**: 准直驱一体化电机模组
+- **EL05**: 准直驱一体化电机模组
+- **RS06**: 准直驱一体化电机模组
+
+## 通信接口规范
+
+### 基本参数
+- **通信方式**: CAN 2.0
+- **波特率**: 1Mbps（默认，可通过协议修改）
+- **帧格式**: 
+  - 私有协议：扩展帧（29位ID）
+  - CANopen协议：扩展帧（29位ID）
+  - MIT协议：标准帧（11位ID）
+
+### CAN ID结构（私有协议扩展帧）
+
+```
+29位ID结构：
+Bit28~bit24: 通信类型
+bit23~8: 数据区2（主机CAN_ID等）
+bit7~0: 目标地址（电机CAN_ID）
+```
+
+## 一、私有协议（默认协议）
+
+所有电机型号均支持私有协议，这是默认的通信协议。
+
+### 1.1 通信类型列表
+
+#### 通信类型0：获取设备ID
+- **功能**: 获取设备的ID和64位MCU唯一标识符
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x0` (Bit28~24=0)
+  - 数据: `00 FD 7F 00 00 00 00 00 00 00`
+  - 说明: bit15~8为主机CAN_ID，bit7~0为目标电机CAN_ID
+- **应答帧**:
+  - ID: `0x0`
+  - 数据: `00 7F FE [64位MCU唯一标识符]`
+  - 说明: 返回64位MCU唯一标识符
+
+#### 通信类型1：运控模式电机控制指令
+- **功能**: 运控模式下的电机控制
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x1` (Bit28~24=1)
+  - 数据: `[Byte0~1: 目标角度] [Byte2~3: 目标角速度] [Byte4~5: Kp] [Byte6~7: Kd]`
+  - 数据范围:
+    - 角度: 0~65535 对应 (-12.57f~12.57f) rad
+    - 角速度: 0~65535 对应 (-50rad/s~50rad/s)
+    - Kp: 0~65535 对应 (0.0~500.0)
+    - Kd: 0~65535 对应 (0.0~5.0)
+  - 注意: 数据高字节在前，低字节在后
+- **应答帧**: 通信类型2（电机反馈数据）
+
+#### 通信类型2：电机反馈数据
+- **功能**: 电机状态反馈
+- **发送帧**: 电机主动发送
+- **数据格式**:
+  - Byte0~1: 当前角度 [0~65535] 对应 (-12.57f~12.57f) rad
+  - Byte2~3: 当前角速度 [0~65535] 对应 (-50rad/s~50rad/s)
+  - Byte4~5: 当前力矩 [0~65535] 对应 (-6Nm~6Nm)
+  - Byte6~7: 当前温度 Temp(摄氏度)*10
+  - Bit8~Bit15: 当前电机CAN ID
+  - Bit16~21: 故障信息（0无 1有）
+    - bit21: 未标定
+    - bit20: 堵转过载故障
+    - bit19: 磁编码故障
+    - bit18: 过温
+    - bit17: 三相电流故障
+    - bit16: 欠压故障
+  - Bit22~23: 模式状态
+    - 0: Reset模式[复位]
+    - 1: Cali模式[标定]
+    - 2: Motor模式[运行]
+- **注意**: 数据高字节在前，低字节在后
+
+#### 通信类型3：电机使能运行
+- **功能**: 使能电机运行
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x3` (Bit28~24=3)
+  - 数据: `00 FD 7F 00 00 00 00 00 00 00`
+  - 说明: bit15~8为主机CAN_ID，bit7~0为目标电机CAN_ID
+- **应答帧**: 通信类型2（电机反馈数据）
+
+#### 通信类型4：电机停止运行
+- **功能**: 停止电机运行
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x4` (Bit28~24=4)
+  - 数据: `00 FD 7F 00 00 00 00 00 00 00`
+  - 说明: 正常运行时data区需清0；Byte[0]=1时：清故障
+- **应答帧**: 通信类型2（电机反馈数据）
+
+#### 通信类型6：设置电机机械零位
+- **功能**: 设置当前位置为零位
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x6` (Bit28~24=6)
+  - 数据: `00 FD 7F 01 00 00 00 00 00 00`
+  - 说明: Byte[0]=1
+- **应答帧**: 通信类型2（电机反馈数据）
+- **注意**: CSP和运控模式下可以标零，PP模式标零会屏蔽掉
+
+#### 通信类型7：设置电机CAN_ID
+- **功能**: 更改当前电机CAN_ID，立即生效
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x7` (Bit28~24=7)
+  - 数据: `01 FD 7F [新CAN_ID] 00 00 00 00 00`
+  - 说明: Bit16~23为预设置CAN_ID
+- **应答帧**: 通信类型0（获取设备ID）
+
+#### 通信类型17：单个参数读取
+- **功能**: 读取电机单个参数
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x11` (Bit28~24=17)
+  - 数据: `00 FD 7F [Byte0~1: index] 00 00 00 00 00`
+  - 说明: index为参数索引，详见可读写参数表，数据低字节在前，高字节在后
+- **应答帧**:
+  - ID: `0x11`
+  - 数据: `00 7F FD [Byte0~1: index] 00 [Byte4~7: 参数数据]`
+  - 说明: Bit23~16: 00为读取成功，01为读取失败
+
+#### 通信类型18：单个参数写入（掉电丢失）
+- **功能**: 写入电机单个参数（需配合类型22保存）
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x12` (Bit28~24=18)
+  - 数据: `00 FD 7F [Byte0~1: index] 00 [Byte4~7: 参数数据]`
+  - 说明: 数据低字节在前，高字节在后
+- **应答帧**: 通信类型2（电机反馈数据）
+
+#### 通信类型21：故障反馈帧
+- **功能**: 故障信息反馈
+- **发送帧**: 电机主动发送
+- **数据格式**:
+  - Byte0~3: fault值（非0:有故障，0：正常）
+    - Bit16: A相电流采样过流
+    - Bit14: 堵转过载算法保护
+    - Bit9: 位置初始化故障
+    - Bit8: 硬件识别故障
+    - Bit7: 编码器未标定
+    - Bit5: C相电流采样过流
+    - Bit4: B相电流采样过流
+    - Bit3: 过压故障（超过60V）
+    - Bit2: 欠压故障（低于12V）
+    - Bit1: 驱动芯片故障
+    - Bit0: 电机过温故障（超过145度）
+  - Byte4~7: warning值
+    - Bit0: 电机过温预警
+
+#### 通信类型22：电机数据保存帧
+- **功能**: 保存当前所有可存储变量
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x16` (Bit28~24=22)
+  - 数据: `00 FD 7F 01 02 03 04 05 06 07 08`
+  - 说明: 保存通过类型18写入的参数
+- **应答帧**: 通信类型2（电机反馈数据）
+
+#### 通信类型23：电机波特率修改帧
+- **功能**: 修改CAN总线波特率（重新上电生效）
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x17` (Bit28~24=23)
+  - 数据: `00 FD 7F 01 02 03 04 05 06 [F_CMD] 00`
+  - F_CMD说明:
+    - 01: 1Mbps
+    - 02: 500Kbps
+    - 03: 250Kbps
+    - 04: 125Kbps
+- **应答帧**: 通信类型0（获取设备ID）
+
+#### 通信类型24：电机主动上报帧
+- **功能**: 开启/关闭电机主动上报（部分型号支持）
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x18` (Bit28~24=24)
+  - 数据: `00 FD 7F 01 02 03 04 05 06 [F_CMD] 00`
+  - F_CMD说明:
+    - 00: 关闭主动上报（默认）
+    - 01: 开启主动上报（默认上报间隔10ms）
+- **应答帧**: 通信类型2（电机反馈数据）
+- **注意**: 上报间隔可通过类型18修改EPScan_time参数来更改
+
+#### 通信类型25：电机协议修改帧
+- **功能**: 切换电机通信协议（重新上电生效）
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x19` (Bit28~24=25)
+  - 数据: `00 FD 7F 01 02 03 04 05 06 [F_CMD] 00`
+  - F_CMD说明:
+    - 0: 私有协议（默认）
+    - 1: CANopen协议
+    - 2: MIT协议
+- **应答帧**: 通信类型0（获取设备ID）
+
+#### 通信类型26：版本号读取帧
+- **功能**: 读取电机版本号
+- **发送帧**:
+  - ID: `0x1A` (Bit28~24=26)
+  - 数据: `00 FD 7F 00 C4 00 00 00 00 00`
+  - 说明: Byte[0]=0x00, Byte[1]=0xC4
+- **应答帧**:
+  - ID: `0x2`
+  - 数据: `00 7F FD 00 C4 [Byte2~6: 电机版本号]`
+  - 说明: 版本号顺序由高到低
+
+### 1.2 可读写参数列表
+
+| 参数index | 参数名称 | 描述 | 类型 | 字节数 | 单位/说明 | R/W |
+|-----------|----------|------|------|--------|----------|-----|
+| 0X7005 | run_mode | 运行模式 | uint8 | 1 | 0:运控 1:PP 2:速度 3:电流 5:CSP | W/R |
+| 0X7006 | iq_ref | 电流模式Iq指令 | float | 4 | 见下表（各型号不同） | W/R |
+| 0X700A | spd_ref | 转速模式转速指令 | float | 4 | 见下表（各型号不同） | W/R |
+| 0X700B | limit_torque | 转矩限制 | float | 4 | 见下表（各型号不同） | W/R |
+| 0X7010 | cur_kp | 电流的Kp | float | 4 | 默认值0.17 | W/R |
+| 0X7011 | cur_ki | 电流的Ki | float | 4 | 默认值0.012 | W/R |
+| 0X7014 | cur_filt_gain | 电流滤波系数 | float | 4 | 0~1.0，默认值0.1 | W/R |
+| 0X7016 | loc_ref | 位置模式角度指令 | float | 4 | rad | W/R |
+| 0X7017 | limit_spd | 位置模式（CSP）速度限制 | float | 4 | 见下表（各型号不同） | W/R |
+| 0X7018 | limit_cur | 速度位置模式电流限制 | float | 4 | 见下表（各型号不同） | W/R |
+| 0x7019 | mechPos | 负载端计圈机械角度 | float | 4 | rad | R |
+| 0x701A | iqf | iq滤波值 | float | 4 | 见下表（各型号不同） | R |
+| 0x701B | mechVel | 负载端转速 | float | 4 | 见下表（各型号不同） | R |
+| 0x701C | VBUS | 母线电压 | float | 4 | V | R |
+| 0x701E | loc_kp | 位置的kp | float | 4 | 默认值40 | W/R |
+| 0x701F | spd_kp | 速度的kp | float | 4 | 默认值6 | W/R |
+| 0x7020 | spd_ki | 速度的ki | float | 4 | 默认值0.02 | W/R |
+| 0x7021 | spd_filt_gain | 速度滤波值 | float | 4 | 默认值0.1 | W/R |
+| 0x7022 | acc_rad | 速度模式加速度 | float | 4 | 默认值20rad/s^2 | W/R |
+| 0x7024 | vel_max | 位置模式（PP）速度 | float | 4 | 默认值10rad/s | W/R |
+| 0x7025 | acc_set | 位置模式（PP）加速度 | float | 4 | 默认值10rad/s^2 | W/R |
+| 0x7026 | EPScan_time | 上报时间设置 | uint16 | 2 | 1代表10ms，加1递增5ms | W/R |
+| 0x7028 | canTimeout | can超时阀值 | uint32 | 4 | 20000代表1s，默认0 | W/R |
+| 0x7029 | zero_sta | 零点标志位 | uint8 | 1 | 0代表0-2π,1代表-π-π | W/R |
+| 0x702B | add_offset | 零位偏置 | float | 4 | 默认0 | W/R |
+
+#### 各型号参数范围差异表
+
+**⚠️ 重要提示**: 不同型号电机的参数范围存在显著差异，使用时务必参考对应型号的参数范围！
+
+##### 电机规格参数对照表
+
+| 电机型号 | 额定负载 | 峰值负载 | 减速比 | 额定相电流 | 最大相电流 |
+|----------|----------|----------|--------|------------|------------|
+| EL05 | 1.8 N.m | 6 N.m | 9:1 | 2.6Apk | 11Apk |
+| RS00 | 5 N.m | 14 N.m | 10:1 | 4.7Apk | 15.5Apk |
+| RS01 | 6 N.m | 17 N.m | 7.75:1 | 7Apk | 23Apk |
+| RS02 | 6 N.m | 17 N.m | 7.75:1 | 7Apk | 23Apk |
+| RS03 | 20 N.m | 60 N.m | 9:1 | 13Apk | 27Apk |
+| RS04 | 40 N.m | 120 N.m | 9:1 | 27Apk | 45Apk |
+| EL05 | 1.6 N.m | 6 N.m | 7.75:1 | 2.4Apk | 10Apk |
+| RS06 | 11 N.m | 36 N.m | 9:1 | 14.3Apk | 27Apk |
+
+##### 通信数据映射范围对照表（私有协议）
+
+| 电机型号 | 力矩范围 (T_MIN~T_MAX) | 速度范围 (V_MIN~V_MAX) | 角度范围 (P_MIN~P_MAX) |
+|----------|------------------------|------------------------|------------------------|
+| EL05 | -6Nm ~ 6Nm | -50rad/s ~ 50rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+| RS00 | -14Nm ~ 14Nm | -33rad/s ~ 33rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+| RS01 | -17Nm ~ 17Nm | -44rad/s ~ 44rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+| RS02 | -17Nm ~ 17Nm | -44rad/s ~ 44rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+| RS03 | -60Nm ~ 60Nm | -20rad/s ~ 20rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+| RS04 | -120Nm ~ 120Nm | -15rad/s ~ 15rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+| EL05 | -6Nm ~ 6Nm | -50rad/s ~ 50rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+| RS06 | -36Nm ~ 36Nm | -50rad/s ~ 50rad/s | -12.57rad ~ 12.57rad |
+
+##### 运控模式Kp/Kd范围对照表
+
+| 电机型号 | Kp范围 (KP_MIN~KP_MAX) | Kd范围 (KD_MIN~KD_MAX) |
+|----------|------------------------|------------------------|
+| EL05 | 0 ~ 500 | 0 ~ 5 |
+| RS00 | 0 ~ 500 | 0 ~ 5 |
+| RS01 | 0 ~ 500 | 0 ~ 5 |
+| RS02 | 0 ~ 500 | 0 ~ 5 |
+| RS03 | 0 ~ 5000 | 0 ~ 100 |
+| RS04 | 0 ~ 5000 | 0 ~ 100 |
+| EL05 | 0 ~ 500 | 0 ~ 5 |
+| RS06 | 0 ~ 5000 | 0 ~ 100 |
+
+##### 参数limit_torque范围对照表
+
+| 电机型号 | limit_torque 范围 |
+|----------|-------------------|
+| EL05 | 0 ~ 6 Nm |
+| RS00 | 0 ~ 14 Nm |
+| RS01 | 0 ~ 17 Nm |
+| RS02 | 0 ~ 17 Nm |
+| RS03 | 0 ~ 60 Nm |
+| RS04 | 0 ~ 120 Nm |
+| EL05 | 0 ~ 6 Nm |
+| RS06 | 0 ~ 36 Nm |
+
+##### 参数limit_spd/spd_ref范围对照表
+
+| 电机型号 | limit_spd / spd_ref 范围 |
+|----------|--------------------------|
+| EL05 | 0 ~ 50 rad/s |
+| RS00 | 0 ~ 33 rad/s |
+| RS01 | 0 ~ 44 rad/s |
+| RS02 | 0 ~ 44 rad/s |
+| RS03 | 0 ~ 20 rad/s |
+| RS04 | 0 ~ 15 rad/s |
+| EL05 | 0 ~ 50 rad/s |
+| RS06 | 0 ~ 50 rad/s |
+
+##### 参数limit_cur/iq_ref/iqf范围对照表
+
+| 电机型号 | limit_cur / iq_ref / iqf 范围 |
+|----------|-------------------------------|
+| EL05 | 0 ~ 11 A |
+| RS00 | 0 ~ 15.5 A |
+| RS01 | 0 ~ 23 A |
+| RS02 | 0 ~ 23 A |
+| RS03 | 0 ~ 27 A |
+| RS04 | 0 ~ 45 A |
+| EL05 | 0 ~ 10 A |
+| RS06 | 0 ~ 27 A |
+
+##### 数据映射转换宏定义示例（C语言）
+
+```c
+// EL05 / EL05
+#define P_MIN -12.57f
+#define P_MAX 12.57f
+#define V_MIN -50.0f
+#define V_MAX 50.0f
+#define KP_MIN 0.0f
+#define KP_MAX 500.0f
+#define KD_MIN 0.0f
+#define KD_MAX 5.0f
+#define T_MIN -6.0f    // EL05: -6
+#define T_MAX 6.0f     // EL05: 6
+
+// RS00
+#define V_MIN -33.0f
+#define V_MAX 33.0f
+#define T_MIN -14.0f
+#define T_MAX 14.0f
+
+// RS01 / RS02
+#define V_MIN -44.0f
+#define V_MAX 44.0f
+#define T_MIN -17.0f
+#define T_MAX 17.0f
+
+// RS03
+#define V_MIN -20.0f
+#define V_MAX 20.0f
+#define KP_MAX 5000.0f
+#define KD_MAX 100.0f
+#define T_MIN -60.0f
+#define T_MAX 60.0f
+
+// RS04
+#define V_MIN -15.0f
+#define V_MAX 15.0f
+#define KP_MAX 5000.0f
+#define KD_MAX 100.0f
+#define T_MIN -120.0f
+#define T_MAX 120.0f
+
+// RS06
+#define V_MIN -50.0f
+#define V_MAX 50.0f
+#define KP_MAX 5000.0f
+#define KD_MAX 100.0f
+#define T_MIN -36.0f
+#define T_MAX 36.0f
+```
+
+**版本兼容性说明**:
+- RS00: 固件版本0.0.2.6及之前P_MIN/P_MAX为±12.5，之后为±12.57
+- RS01: 固件版本0.1.2.1及之前P_MIN/P_MAX为±12.5，之后为±12.57
+- RS02: 固件版本0.2.2.11及之前P_MIN/P_MAX为±12.5，之后为±12.57
+- RS03: 固件版本0.3.0.5及之前P_MIN/P_MAX为±12.5，之后为±12.57
+- RS04: 固件版本0.4.0.5及之前P_MIN/P_MAX为±12.5，之后为±12.57
+
+### 1.3 控制模式使用说明
+
+#### 运控模式
+1. 电机上电后默认处于运控模式
+2. 发送电机使能运行帧（通信类型3）
+3. 发送运控模式电机控制指令（通信类型1）
+4. 收到电机反馈帧（通信类型2）
+
+#### 电流模式
+1. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置runmode参数为3
+2. 发送电机使能运行帧（通信类型3）
+3. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置iq_ref参数为预设电流指令
+
+#### 速度模式
+1. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置runmode参数为2
+2. 发送电机使能运行帧（通信类型3）
+3. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置limit_cur参数为预设最大电流指令
+4. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置acc_rad参数为预设加速度指令
+5. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置spd_ref参数为预设速度指令
+
+#### 位置模式（CSP）
+1. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置runmode参数为5
+2. 发送电机使能运行帧（通信类型3）
+3. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置limit_spd参数为预设最大速度指令
+4. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置loc_ref参数为预设位置指令
+
+#### 位置模式（PP）
+1. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置runmode参数为1
+2. 发送电机使能运行帧（通信类型3）
+3. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置vel_max参数为预设最大速度指令
+4. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置acc_set参数为预设加速度指令
+5. 发送电机模式参数写入命令（通信类型18）设置loc_ref参数为预设位置指令
+6. **注意**: 该模式不支持运行过程中改速度和加速度，如想急停可以在过程中将vel_max修改为0
+
+#### 停止运行
+发送电机停止运行帧（通信类型4）
+
+## 二、CANopen通信协议
+
+CANopen是一个基于CAN总线的"高层协议"，实现了OSI模型的第七层。
+
+### 2.1 CANOpen协议报文分类
+
+| 分类 | 作用 |
+|------|------|
+| NMT 网络管理报文 | 管理网络，切换节点的状态 |
+| SDO 服务数据对象报文 | 设置设备参数，关键数据传输 |
+| PDO 过程数据对象报文 | 传输设备的过程数据（温度、速度等） |
+| EMCY 紧急报文 | 传输设备的故障信息 |
+| SYNC 同步报文 | 同步数据，同步从站的TPDO数据 |
+| NODE GUARDING 节点保护报文 | 主站请求从站的状态 |
+| HeartBeat 心跳报文 | 设备主动发送心跳，表示在线 |
+
+### 2.2 状态机说明
+
+- **SWITCH_ON_DISABLED**: 电机初始上电状态
+- **OPERATION_ENABLE**: 运行状态
+  - 通过修改controlword（6040）为6、7、15过渡到OPERATION_ENABLE状态
+  - 也可直接修改为15进入OPERATION_ENABLE状态
+- **停止电机**: 修改controlword（6040）为1，进入SWITCH_ON_DISABLED状态
+- **急停**: 修改controlword（6040）为11（慎用，易造成浪涌电压）
+- **清除错误**: 修改controlword（6040）可以清除常规错误
+
+**注意**: 切换模式需要在失能状态下，请在进入OPERATION_ENABLE之前设置相应模式
+
+### 2.3 状态反馈参数
+
+| 索引 | 名称 | 属性 | 类型 | 单位 |
+|------|------|------|------|------|
+| 603F | Error_code | 可读 | UINTEGER16 | / |
+| 6041 | Statusword | 可读 | UINTEGER16 | / |
+| 6061 | Modes_of_operation_display | 可读 | INTEGER8 | / |
+| 6062 | Position_demannd_value | 可读 | INTEGER32 | 脉冲，一圈对应16384脉冲 |
+| 6064 | Position_actual_value | 可读 | INTEGER32 | 脉冲，一圈对应16384脉冲 |
+| 606B | Velocity_demand_value | 可读 | INTEGER32 | 0.1rpm |
+| 606C | Velocity_actual_value | 可读 | INTEGER32 | 0.1rpm |
+| 6077 | Torque_actual_value | 可读 | INTEGER16 | 0.1%负载率，1000代表2N.m |
+| 6078 | Current_actual_value | 可读 | INTEGER16 | mA |
+| 6079 | DC_link_circuit_voltage | 可读 | INTEGER32 | mV |
+
+### 2.4 归零模式（设置零位）
+
+| 索引 | 名称 | 属性 | 类型 | 单位 |
+|------|------|------|------|------|
+| 6040 | controlword | 可读写 | UINTEGER16 | / |
+| 6060 | Modes of operation | 可读写 | INTEGER8 | / |
+
+**标零方式**: 电机在失能状态下设置Modes of operation为6，电机即会设置当前位置为零位
+**零点保持**: 修改controlword为15，电机会在零位位置保持
+
+### 2.5 位置模式（PP）
+
+| 索引 | 名称 | 属性 | 类型 | 单位 |
+|------|------|------|------|------|
+| 6040 | controlword | 可读写 | UINTEGER16 | / |
+| 6060 | Modes of operation | 可读写 | INTEGER8 | / |
+| 6067 | Position_window | 可读写 | UINTEGER32 | 脉冲，一圈对应16384脉冲 |
+| 6068 | Position_window_time | 可读写 | UINTEGER16 | ms |
+| 6071 | Target_torque | 可读写 | INTEGER16 | 0.1%负载率，1000代表2N.m |
+| 607A | Target_position | 可读写 | INTEGER32 | 脉冲，一圈对应16384脉冲 |
+| 6081 | Profile_velocity | 可读写 | UINTEGER32 | 0.1rpm |
+| 6083 | Profile_acceleration | 可读写 | UINTEGER32 | 0.1rpm/s |
+
+**步骤**:
+1. 电机在失能状态下设置Modes of operation为1
+2. 设置Target_torque（位置模式下最大力矩绝对值，必设）
+3. 设置Profile_velocity（位置模式速度绝对值，必设）
+4. 设置Profile_acceleration（位置模式加速度绝对值，必设）
+5. 设置Position_window和Position_window_time（可选）
+6. 设置controlword为15
+7. 设置Target_position（绝对位置）即可到达指定位置
+
+### 2.6 位置模式（CSP）
+
+| 索引 | 名称 | 属性 | 类型 | 单位 |
+|------|------|------|------|------|
+| 6040 | controlword | 可读写 | UINTEGER16 | / |
+| 6060 | Modes of operation | 可读写 | INTEGER8 | / |
+| 6067 | Position_window | 可读写 | UINTEGER32 | 脉冲，一圈对应16384脉冲 |
+| 6068 | Position_window_time | 可读写 | UINTEGER16 | ms |
+| 6071 | Target_torque | 可读写 | INTEGER16 | 0.1%负载率，1000代表2N.m |
+| 607A | Target_position | 可读写 | INTEGER32 | 脉冲，一圈对应16384脉冲 |
+| 6081 | Profile_velocity | 可读写 | UINTEGER32 | 0.1rpm |
+
+**步骤**:
+1. 电机在失能状态下设置Modes of operation为5
+2. 设置Target_torque（位置模式下最大力矩绝对值，必设）
+3. 设置Profile_velocity（位置模式速度绝对值，必设）
+4. 设置Position_window和Position_window_time（可选，0即不启用）
+5. 设置controlword为15
+6. 设置Target_position（绝对位置）即可到达指定位置
+
+### 2.7 速度模式
+
+| 索引 | 名称 | 属性 | 类型 | 单位 |
+|------|------|------|------|------|
+| 6040 | controlword | 可读写 | UINTEGER16 | / |
+| 6060 | Modes of operation | 可读写 | INTEGER8 | / |
+| 6071 | Target_torque | 可读写 | INTEGER16 | 0.1%负载率，1000代表2N.m |
+| 60FF | Target_velocity | 可读写 | INTEGER32 | 0.1rpm |
+
+**步骤**:
+1. 电机在失能状态下设置Modes of operation为3
+2. 设置Target_torque（位置模式下最大力矩绝对值，必设）
+3. 设置controlword为15
+4. 设置Target_velocity即可到达指定速度
+
+### 2.8 力矩模式
+
+| 索引 | 名称 | 属性 | 类型 | 单位 |
+|------|------|------|------|------|
+| 6040 | controlword | 可读写 | UINTEGER16 | / |
+| 6060 | Modes of operation | 可读写 | INTEGER8 | / |
+| 6071 | Target_torque | 可读写 | INTEGER16 | 0.1%负载率，1000代表2N.m |
+
+**步骤**:
+1. 电机在失能状态下设置Modes of operation为4
+2. 设置controlword为15
+3. 设置Target_torque即可输出指定力矩
+
+### 2.9 协议切换帧（扩展帧）
+
+切换电机协议，重新上电生效
+
+- **ID**: `0xFFF`
+- **数据**: `01 02 03 04 05 06 [F_CMD]`
+- **F_CMD说明**:
+  - 0: 私有协议（默认）
+  - 1: CANopen协议
+  - 2: MIT协议
+
+**应答帧**:
+- **ID**: 电机id（11位标准帧）
+- **数据**: 64位MCU唯一标识符
+
+## 三、MIT通信协议
+
+MIT协议采用标准帧格式（11位ID），波特率默认1Mbps。
+
+### 3.1 CAN ID结构（MIT协议标准帧）
+
+```
+11位ID结构：
+Bit10~bit8: 模式类型
+bit7~0: id（电机CAN_ID或主机CAN_ID）
+```
+
+### 3.2 支持的控制模式
+
+- **MIT模式**: 给定电机运控5个参数
+- **速度模式**: 给定电机指定的运行速度
+- **位置模式**: 给定电机指定的位置和速度，电机将以过程速度运行到该指定的位置
+
+### 3.3 指令列表
+
+#### 应答指令1
+- **ID**: `0xFD`（主机id）
+- **数据格式**:
+  - Byte0: 电机canid
+  - Byte1~2: 当前角度 [0~65535] 对应 (-12.57rad~12.57rad)
+  - Byte3为高8位，Byte4[7-4]（高4位）为低4位: 当前速度 [0~4096] 对应 (-50rad/s~50rad/s)
+  - Byte4[3-0]（低4位）为高4位，Byte5为低8位: 当前力矩 [0~4096] 对应 (-6N.m~6N.m)
+  - Byte6~7: 绕组温度 Temp(摄氏度)*10，单位度
+
+#### 应答指令2
+- **ID**: 电机id
+- **数据**: 64位MCU唯一标识符
+
+#### 指令1：电机使能运行
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF FF FC`
+- **应答帧**: 应答指令1
+
+#### 指令2：电机停止运行
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF FF FD`
+- **应答帧**: 应答指令1
+
+#### 指令3：电机MIT动态参数
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据格式**:
+  - Byte0~1: 目标角度 [0~65535] 对应 (-12.57rad~12.57rad)
+  - Byte2为高8位，Byte3[7-4]（高4位）为低4位: 目标速度 [0~4096] 对应 (-50rad/s~50rad/s)
+  - Byte3[3-0]（低4位）为高4位，Byte4为低8位: kp [0~4096] 对应 (0-500)
+  - Byte5为其高8位，Byte6[7-4]（高4位）为其低4位: kd [0~4096] 对应 (0-5)
+  - Byte6[3-0]（低4位）为高4位，Byte7为低8位: 目标力矩 [0~4096] 对应 (-6N.m~6N.m)
+- **应答帧**: 应答指令1
+
+#### 指令4：设置零点（非位置模式）
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF FF FE`
+- **应答帧**: 应答指令1
+
+#### 指令5：清除错误及读取异常状态
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF [F_CMD] FB`
+  - F_CMD = 0xFF: 消除当前的异常
+  - F_CMD = 其他值: 在回复中的BYTE1中回传错误值
+- **清错应答帧**: 应答指令1
+- **异常状态应答帧**:
+  - ID: `0xFD`（主机id）
+  - Byte0: 电机canid
+  - Byte1~4: fault值（非0:有故障，0：正常）
+    - Bit16: A相电流采样过流
+    - Bit14: 堵转过载算法保护
+    - Bit9: 位置初始化故障
+    - Bit8: 硬件识别故障
+    - Bit7: 编码器未标定
+    - Bit5: C相电流采样过流
+    - Bit4: B相电流采样过流
+    - Bit3: 过压故障（超过60V）
+    - Bit2: 欠压故障（低于12V）
+    - Bit1: 驱动芯片故障
+    - Bit0: 电机过温故障（超过145度）
+
+#### 指令6：设置运行模式
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF [F_CMD] FC`
+  - F_CMD说明:
+    - 0: MIT模式（默认）
+    - 1: 位置模式
+    - 2: 速度模式
+- **应答帧**: 应答指令1
+
+#### 指令7：修改电机CANID
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF [F_CMD] FA`
+  - F_CMD: 目标修改的电机id
+- **应答帧**: 应答指令2
+
+#### 指令8：修改电机协议
+切换电机协议，重新上电生效
+
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF [F_CMD] FD`
+  - F_CMD说明:
+    - 0: 私有协议（默认）
+    - 1: CANopen协议
+    - 2: MIT协议
+- **应答帧**: 应答指令2
+
+#### 指令9：修改主机canid
+- **ID**: `0x7F`（目标电机canid）
+- **数据**: `FF FF FF FF FF FF [F_CMD] 01`
+  - F_CMD: 为主机canid
+- **应答帧**: 应答指令2
+
+#### 指令10：位置模式控制指令
+- **ID**: `0x17F`（Bit10~8=1，bit7~0=目标电机canid）
+- **数据格式**:
+  - Byte0~3: 目标位置，单位rad，32位单精度float
+  - Byte4~7: 目标速度，单位rad/s，32位单精度float
+- **应答帧**: 应答指令1
+
+#### 指令11：速度模式控制指令
+- **ID**: `0x27F`（Bit10~8=2，bit7~0=目标电机canid）
+- **数据格式**:
+  - Byte0~3: 目标速度，单位rad/s，32位单精度float
+  - Byte4~7: 速度位置模式电流限制，单位A，32位单精度float
+- **应答帧**: 应答指令1
+
+### 3.4 控制模式使用说明
+
+#### 运控模式
+1. 电机上电后默认处于运控模式
+2. 发送电机使能运行帧（指令1）
+3. 发送运控模式电机控制指令（指令3）
+4. 发送电机停止帧（指令2）
+
+#### 速度模式
+1. 发送电机模式参数写入命令（指令6）设置模式为2
+2. 发送电机使能运行帧（指令1）
+3. 发送电机模式参数写入命令（指令11）设置最大电流（绝对值）和预设速度
+4. 发送电机停止帧（指令2）
+
+#### 位置模式（CSP）
+1. 发送电机模式参数写入命令（指令6）设置模式为1
+2. 发送电机使能运行帧（指令1）
+3. 发送电机模式参数写入命令（指令10）设置最大速度（绝对值）和预设位置
+4. 发送电机停止帧（指令2）
+
+## 四、协议切换说明
+
+### 4.1 切换方法
+
+1. **通过上位机修改**: 修改protocol_1标志位或发送通信类型25（私有协议）即可切换协议
+2. **通过CAN盒操作**: 切换协议后，需要通过can盒发送相应通信协议的切换协议指令进行切换
+   - CANopen协议: 发送扩展帧的协议切换帧
+   - MIT协议: 发送标准帧的指令8
+
+### 4.2 生效方式
+
+**重新上电生效**: 协议切换后需要重新上电才能生效
+
+### 4.3 CAN ID一致性
+
+- **CANopen协议**: canopen的id与私有协议下的canid保持一致
+- **MIT协议**: 使用标准帧，id为电机CAN_ID
+
+## 五、故障说明
+
+### 5.1 故障位定义
+
+故障信息通过通信类型2的Bit16~21或通信类型21的Byte0~3反馈：
+
+| 位 | 故障名称 | 说明 |
+|----|----------|------|
+| Bit0 | 电机过温故障 | 电机热敏电阻温度超过145度 |
+| Bit1 | 驱动芯片故障 | 电机驱动芯片报故障 |
+| Bit2 | 欠压故障 | 电机电压低于保护电压12V |
+| Bit3 | 过压故障 | 电机电压超过保护电压60V |
+| Bit4 | B相电流故障 | B相电流采样过流 |
+| Bit5 | C相电流故障 | C相电流采样过流 |
+| Bit7 | 编码器未标定 | 电机未标定编码器 |
+| Bit8 | 硬件识别故障 | 硬件识别故障 |
+| Bit9 | 位置初始化故障 | 位置初始化故障 |
+| Bit14 | 堵转过载算法保护 | 电机堵转过载算法保护 |
+| Bit16 | A相电流故障 | A相电流采样过流 |
+
+### 5.2 警告位定义
+
+| 位 | 警告名称 | 说明 |
+|----|----------|------|
+| Bit0 | 电机过温预警 | 默认145度 |
+
+## 六、特殊功能说明
+
+### 6.1 主动上报
+
+- **默认状态**: 关闭
+- **开启方式**: 通过通信类型24开启上报
+- **上报类型**: 通信类型2（电机反馈数据）
+- **上报间隔**: 默认10ms，可通过通信类型18修改EPScan_time参数来更改
+- **最小间隔**: 10ms
+
+### 6.2 零点标志位
+
+- **参数**: zero_sta（0x7029）
+- **说明**:
+  - 0: 上电后默认位置为0-2π（默认）
+  - 1: 上电后默认位置为-π-π
+- **修改方式**: 通过上位机或通信类型18修改，通过通信类型18修改需要用通信类型22保存
+
+### 6.3 类型2变更说明
+
+类型2变更为周期性循环-4π-4π，可通过该方式记圈数。
+
+**位置接口变更**:
+- P_MIN: -12.57f
+- P_MAX: 12.57f
+
+### 6.4 CAN超时保护
+
+- **参数**: CAN_TIMEOUT（canTimeout，0x7028）
+- **说明**:
+  - 值为0时: 该功能不启用
+  - 值为非0时: 当电机在一定时间段内没收到can指令时，电机进入reset模式
+  - 20000代表1s
+
+### 6.5 标零功能
+
+- **支持模式**: CSP和运控模式下可以标零
+- **限制**: PP模式标零会屏蔽掉
+- **说明**: 新版本电机在CSP和运控模式下标零，电机期望会马上更新为0，这样电机不会运动
+
+## 七、数据转换说明
+
+### 7.1 数据字节序
+
+- **私有协议**: 大部分数据高字节在前，低字节在后
+- **参数读写**: 数据低字节在前，高字节在后
+- **MIT协议**: 按指令说明
+
+### 7.2 数据范围映射
+
+**⚠️ 重要**: 各型号电机的数据映射范围不同，详见 [1.2 可读写参数列表](#12-可读写参数列表) 中的各型号参数范围差异表。
+
+#### 通用映射规则
+
+| 数据类型 | 原始值范围 | 映射方式 | 备注 |
+|----------|------------|----------|------|
+| 角度（私有协议16位） | 0~65535 | 线性映射到 P_MIN~P_MAX | 各型号统一为 ±12.57rad |
+| 角速度（私有协议16位） | 0~65535 | 线性映射到 V_MIN~V_MAX | 各型号不同，见差异表 |
+| 力矩（私有协议16位） | 0~65535 | 线性映射到 T_MIN~T_MAX | 各型号不同，见差异表 |
+| Kp（私有协议16位） | 0~65535 | 线性映射到 KP_MIN~KP_MAX | 小型号0~500，大型号0~5000 |
+| Kd（私有协议16位） | 0~65535 | 线性映射到 KD_MIN~KD_MAX | 小型号0~5，大型号0~100 |
+| 角度（MIT协议12位） | 0~65535 | 线性映射到 P_MIN~P_MAX | ±12.57rad |
+| 角速度（MIT协议12位） | 0~4096 | 线性映射到 V_MIN~V_MAX | 各型号不同 |
+| 力矩（MIT协议12位） | 0~4096 | 线性映射到 T_MIN~T_MAX | 各型号不同 |
+| Kp（MIT协议12位） | 0~4096 | 线性映射到 KP_MIN~KP_MAX | 各型号不同 |
+| Kd（MIT协议12位） | 0~4096 | 线性映射到 KD_MIN~KD_MAX | 各型号不同 |
+
+#### 各型号数据映射快速参考
+
+| 电机型号 | 力矩范围 | 速度范围 | Kp范围 | Kd范围 |
+|----------|----------|----------|--------|--------|
+| EL05 | ±6Nm | ±50rad/s | 0~500 | 0~5 |
+| RS00 | ±14Nm | ±33rad/s | 0~500 | 0~5 |
+| RS01 | ±17Nm | ±44rad/s | 0~500 | 0~5 |
+| RS02 | ±17Nm | ±44rad/s | 0~500 | 0~5 |
+| RS03 | ±60Nm | ±20rad/s | 0~5000 | 0~100 |
+| RS04 | ±120Nm | ±15rad/s | 0~5000 | 0~100 |
+| EL05 | ±6Nm | ±50rad/s | 0~500 | 0~5 |
+| RS06 | ±36Nm | ±50rad/s | 0~5000 | 0~100 |
+
+#### 温度映射
+- 格式: Temp(摄氏度)*10
+- 示例: 温度25.5度 = 255
+
+#### 数据转换函数
+
+```c
+// 浮点数转无符号整数（用于发送）
+int float_to_uint(float x, float x_min, float x_max, int bits) {
+    float span = x_max - x_min;
+    float offset = x_min;
+    if (x > x_max) x = x_max;
+    else if (x < x_min) x = x_min;
+    return (int)((x - offset) * ((float)((1 << bits) - 1)) / span);
+}
+
+// 无符号整数转浮点数（用于接收）
+float uint_to_float(int x_int, float x_min, float x_max, int bits) {
+    float span = x_max - x_min;
+    float offset = x_min;
+    return ((float)x_int) * span / ((float)((1 << bits) - 1)) + offset;
+}
+```
+
+### 7.3 浮点数格式
+
+- **IEEE-754标准**: 32位单精度浮点数
+- **字节序**: 按协议要求（低字节在前或高字节在前）
+
+## 八、版本说明
+
+本文档基于以下版本说明书整理：
+- EL05使用说明书251210
+- RS00使用说明书251210
+- RS01使用说明书251210
+- RS02使用说明书251210
+- RS03使用说明书251210
+- RS04使用说明书251210
+- EL05使用说明书251210
+- RS06使用说明书251210
+
+**注意**: 不同型号的电机在某些细节上可能有差异，具体请参考对应型号的详细说明书。如无某些功能，请访问官网git升级最新版本。
+
+## 九、参考资料
+
+- 官方网站: https://www.robstride.com/
+- 下载中心: www.robstride.com（可下载EDS文件等）
+- 技术支持: 请通过官方网站联系技术支持
+
+---
+
+**文档生成日期**: 2025年12月29日
+**文档版本**: 1.0
+