跳转至

OHand 通信协议 V3.0

1. 通信协议概要

用户主控单元通过发送命令数据实现对灵巧手的状态获取和控制。 上位系统向 ROH 灵巧手发送读指令，ROH 灵巧手收到指令数据并校验成功后，将相应的结果返回给上位系统。

注： CAN协议和串口协议指令格式相同，CAN协议使用CAN报文的形式，一帧8个字节，CAN ID和灵巧手ID保持一致

2. 通讯参数

RS232、RS485 通讯参数都是 115200bps、8 数据位、1 停止位、无奇偶校验。

CAN 通讯参数是 1000000bps。

3. 灵巧手串口指令帧格式

操作 ROH 灵巧手的指令帧格式如下：

字节 数值 说明
byte[0] 0x55 包头
byte[1] 0xAA 包头
byte[2] HandID ROH 灵巧手 ID 号
byte[3] MasterID 主机 ID 号
byte[4] Command 操作命令
byte[5] DataLen 该帧数据部分长度，即 byte[6]..byte[6 + DataLen - 1]
byte[6]..byte[6 + DataLen - 1] Data[0]..Data[DataLen-1] 命令数据
byte[6 + DataLen] Checksum 校验码（参见 4. LRC 校验码计算方式）

ROH 灵巧手对指令的回复帧如下：

字节 数值 说明
byte[0] 0x55 包头
byte[1] 0xAA 包头
byte[2] MasterID 主机 ID 号
byte[3] HandID ROH 灵巧手 ID 号
byte[4] Command 操作命令，如果指令执行错误，那么最高位为 1，低七位为操作命令，Data[0]为错误代码（参见 6. 灵巧手错误代码）
byte[5] DataLen 该帧数据部分长度，即 byte[6]..byte[6 + DataLen - 1]
byte[6]..byte[6 + DataLen - 1] Data[0]..Data[DataLen - 1] 返回数据
byte[6 + DataLen] Checksum 校验码（参见 4. LRC 校验码计算方式）

示例：

指令帧（HEX）：

包头 灵巧手 ID 主机 ID 操作命令 数据长度 数据 校验码
55 AA 02 01 50 12 10 27 FF 10 27 FF 10 27 FF 10 27 FF 10 27 FF 10 27 FF 66

正确回复帧（HEX）：

包头 主机 ID 灵巧手 ID 操作命令 数据长度 数据 校验码
55 AA 01 02 50 00 NULL 53

错误回复帧（HEX）：

包头 主机 ID 灵巧手 ID 操作命令 数据长度 数据 校验码
55 AA 01 02 D0 01 01 D3

注： 操作命令为指令帧的操作码与0x80或后的值，数据位为错误代码

4. LRC 校验码计算方式

灵巧手串口指令帧中 byte[2]..byte[6 + DataLen - 1]的各字节异或值:

uint8_t buf[...];
uint8_t lrc = 0;
uint8_t cmd_data_len = 4/* sizeof(MasterID) + sizeof(HandID) + sizeof(Command) + sizeof(DataLen) */ + DataLen;

/* Fill buf */
buf[0] = 0x55;
buf[1] = 0xAA;
...

for (int i=0; i<cmd_data_len; i++)
    lrc ^= buf[2 + i];

buf[2 + cmd_data_len] = lrc;

5. 灵巧手指令

指令名称 值 说明 数据字节 回复数据
HAND_CMD_GET_PROTOCOL_VERSION 0x00 获取协议版本 [PROTOCOL_MINOR_VERSION, PROTOCOL_MAJOR_VERSION]
HAND_CMD_GET_FW_VERSION 0x01 获取固件版本 [FW_REVISION_L, FW_REVISION_H, FW_MINOR_VERSION, FW_MAJOR_VERSION]
HAND_CMD_GET_HW_VERSION 0x02 获取硬件版本 [HW_TYPE, HW_VER, BOOT_VER_MAJOR, BOOT_VER_MINOR]
HAND_CMD_GET_CALI_DATA 0x03 获取校正数据 [F0_RANGE_END_L, F0_RANGE_END_H, ..., Fn_RANGE_END_L, Fn_RANGE_END_H, F0_RANGE_START_L, F0_RANGE_START_H, ..., Fn_RANGE_START_L, Fn_RANGE_START_H, THUMB_ROOT_POS1_L, THUMB_ROOT_POS1_H, ..., THUMB_ROOT_POSn_L, THUMB_ROOT_POSn_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_PID 0x04 获取手指PID值，数据类型 float32 [FINGER_ID] [FINGER_ID, P_BYTE0, P_BYTE1, P_BYTE2, P_BYTE3, I_BYTE0, I_BYTE1, I_BYTE2, I_BYTE3, D_BYTE0, D_BYTE1, D_BYTE2, D_BYTE3, G_BYTE0, G_BYTE1, G_BYTE2, G_BYTE3]
HAND_CMD_GET_FINGER_CURRENT_LIMIT 0x05 获取手指电流限制值，单位mA [FINGER_ID] [FINGER_ID, CURRENT_LIMIT_L, CURRENT_LIMIT_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_CURRENT 0x06 获取手指电流值，单位mA [FINGER_ID] [FINGER_ID, CURRENT_L, CURRENT_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_FORCE_TARGET 0x07 获取手指力量目标值，单位mN, 开机时恢复为默认值0 [FINGER_ID] [FINGER_ID, FORCE_TARGET_L, FORCE_TARGET_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_FORCE 0x08 获取手指当前力量值，单位 mN [FINGER_ID] [FINGER_ID, FORCE_ENTRY_CNT, FORCE0_L, FORCE0_H, ..., FORCEn_L, FORCEn_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_POS_LIMIT 0x09 获取手指绝对位置限制值 [FINGER_ID] [FINGER_ID, POS_LIMIT_L, POS_LIMIT_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_POS_ABS 0x0A 获取手指当前绝对位置值 [FINGER_ID] [FINGER_ID, ABS_TARGET_POS_L, ABS_TARGET_POS_H, ABSOLUTE_POS_L, ABSOLUTE_POS_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_POS 0x0B 获取手指当前逻辑位置值 [FINGER_ID] [FINGER_ID, LOGICAL_TARGET_POS_L, LOGICAL_TARGET_POS_H, LOGICAL_POS_L, LOGICAL_POS_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_ANGLE 0x0C 获取手指第一关节角度，等于实际值 * 100 [FINGER_ID] [FINGER_ID, TARGET_ANGLE_L, TARGET_ANGLE_H, CURRENT_ANGLE_L, CURRENT_ANGLE_H]
HAND_CMD_GET_THUMB_ROOT_POS 0x0D 获取大拇指旋转预设位置, {0, 1, 2, 255}, 255 为未知 [PRESET_POS]
HAND_CMD_GET_FINGER_POS_ABS_ALL 0x0E 获取所有手指当前的绝对位置 [F0_TARGET_ABS_POS_L, F0_TARGET_ABS_POS_H, ..., Fn_TARGET_ABS_POS_L, Fn_TARGET_ABS_POS_H, F0_CURRENT_ABS_POS_L, F0_CURRENT_ABS_POS_H, ..., Fn_CURRENT_ABS_POS_L, Fn_CURRENT_ABS_POS_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_POS_ALL 0x0F 获取所有手指当前的逻辑位置 [F0_TARGET_LOGICAL_POS_L, F0_TARGET_LOGICAL_POS_H, ..., Fn_TARGET_LOGICAL_POS_L, Fn_TARGET_LOGICAL_POS_H, F0_CURRENT_LOGICAL_POS_L, F0_CURRENT_LOGICAL_POS_H, ..., Fn_CURRENT_LOGICAL_POS_L, Fn_CURRENT_LOGICAL_POS_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_ANGLE_ALL 0x10 获取所有手指第一关节角度，等于实际值 * 100 [F0_TARGET_ANGLE_L, F0_TARGET_ANGLE_H, ..., Fn_TARGET_ANGLE_L, Fn_TARGET_ANGLE_H, F0_CURRENT_ANGLE_L, F0_CURRENT_ANGLE_H, ..., Fn_CURRENT_ANGLE_L, Fn_CURRENT_ANGLE_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_STOP_PARAMS 0x11 获取手指停机保护参数：速度（逻辑位置/s）、电流（mA）、持续时间（ms）、重试时间（ms） [FINGER_ID] [FINGER_ID, SPEED_L, SPEED_H, STOP_CURRENT_L, STOP_CURRENT_H, STOP_AFTER_PERIOD_L, STOP_AFTER_PERIOD_H, RETRY_INTERVAL_L, RETRY_INTERVAL_H]
HAND_CMD_GET_FINGER_FORCE_PID 0x12 获取手指力量PID值，数据类型 float32 [FINGER_ID] [FINGER_ID, P_BYTE0, P_BYTE1, P_BYTE2, P_BYTE3, I_BYTE0, I_BYTE1, I_BYTE2, I_BYTE3, D_BYTE0, D_BYTE1, D_BYTE2, D_BYTE3, G_BYTE0, G_BYTE1, G_BYTE2, G_BYTE3]
HAND_CMD_GET_SELF_TEST_SWITCH 0x20 获取自检开关状态，0：关，1：开 [ON_OFF]
HAND_CMD_GET_BEEP_SWITCH 0x21 获取蜂鸣器开关状态，0：关，1：开 [ON_OFF]
HAND_CMD_GET_BUTTON_PRESSED_CNT 0x22 获取按钮按下次数，ROHand请忽略 [BTN_PRESSED_CNT]
HAND_CMD_GET_UID 0x23 获取手UID [UID0_BYTE0, UID0_BYTE1, UID0_BYTE2, UID0_BYTE3, UID1_BYTE0, UID1_BYTE1, UID1_BYTE2, UID1_BYTE3, UID2_BYTE0, UID2_BYTE1, UID2_BYTE2, UID2_BYTE3]
HAND_CMD_GET_BATTERY_VOLTAGE 0x24 获取电池电压，单位mV，ROHand请忽略 [BATTERY_VOLTAGE_L, BATTERY_VOLTAGE_H]
HAND_CMD_GET_USAGE_STAT 0x25 获取使用数据，ROHand请忽略 [MOTOR_CNT] [USE_TIME_BYTE0, USE_TIME_BYTE1, USE_TIME_BYTE2, USE_TIME_BYTE3, F0_OPEN_CNT_BYTE0, F0_OPEN_CNT_BYTE1, F0_OPEN_CNT_BYTE2, F0_OPEN_CNT_BYTE3, ..., Fn_OPEN_CNT_BYTE0, Fn_OPEN_CNT_BYTE1, Fn_OPEN_CNT_BYTE2, Fn_OPEN_CNT_BYTE3]
HAND_CMD_GET_MANUFACTURE_DATA 0x3E 获取厂方数据 [BYTE0, ..., BYTEn]
HAND_CMD_GET_VENDOR_ID 0x3F 获取供应商ID ['O', 'Y']
HAND_CMD_RESET 0x40 重启，MODE=0：重启进入工作状态；MODE=1：重启进入DFU模式 [MODE]
HAND_CMD_POWER_OFF 0x41 关机，ROHand请忽略
HAND_CMD_SET_NODE_ID 0x42 设置手节点ID [NODE_ID]
HAND_CMD_CALIBRATE 0x43 校正手，仅限出厂使用 [KEY_L, KEY_H]
HAND_CMD_SET_CALI_DATA 0x44 设置校正数据 [MOTOR_CNT, F0_RANGE_END_L, F0_RANGE_END_H, ..., Fn_RANGE_END_L, Fn_RANGE_END_H, F0_RANGE_START_L, F0_RANGE_START_H, ..., Fn_RANGE_START_L, Fn_RANGE_START_H, THUMB_ROOT_POS_CNT, THUMB_ROOT_POS1_L, THUMB_ROOT_POS1_H, ..., THUMB_ROOT_POSn_L, THUMB_ROOT_POSn_H]
HAND_CMD_SET_FINGER_PID 0x45 设置手指PID值，数据类型 float32 [FINGER_ID, P_BYTE0, P_BYTE1, P_BYTE2, P_BYTE3, I_BYTE0, I_BYTE1, I_BYTE2, I_BYTE3, D_BYTE0, D_BYTE1, D_BYTE2, D_BYTE3, G_BYTE0, G_BYTE1, G_BYTE2, G_BYTE3]
HAND_CMD_SET_FINGER_CURRENT_LIMIT 0x46 设置手指电流限制，[0, 65535] [FINGER_ID, CURRENT_LIMIT_L, CURRENT_LIMIT_H]
HAND_CMD_SET_FINGER_FORCE_TARGET 0x47 设置手指目标力量，[0, 65535]，单位mN， 置零退出力控模式， 开机时恢复为默认值0 [FINGER_ID, FORCE_TARGET_L, FORCE_TARGET_H]
HAND_CMD_SET_FINGER_POS_LIMIT 0x48 设置手指绝对位置限制，[0, 65535] [FINGER_ID, POS_LIMIT_L, POS_LIMIT_H]
HAND_CMD_FINGER_START 0x49 开始移动手指
HAND_CMD_FINGER_STOP 0x4A 停止移动手指
HAND_CMD_SET_FINGER_POS_ABS 0x4B 移动手指到绝对位置，[0, 65535] [FINGER_ID, ABSOLUTE_POS_L, ABSOLUTE_POS_H, SPEED]
HAND_CMD_SET_FINGER_POS 0x4C 移动手指到逻辑位置，[0, 65535] [FINGER_ID, LOGICAL_POS_L, LOGICAL_POS_H, SPEED]
HAND_CMD_SET_FINGER_ANGLE 0x4D 设置手指角度，[0, 65535]，等于实际值 * 100 [FINGER_ID, TARGET_ANGLE_L, TARGET_ANGLE_H, SPEED]
HAND_CMD_SET_THUMB_ROOT_POS 0x4E 旋转大拇指到预设位置，{0,1,2} [PRESET_POS]
HAND_CMD_SET_FINGER_POS_ABS_ALL 0x4F 设置所有手指的绝对位置 [F0_ABS_POS_L, F0_ABS_POS_H, F0_SPEED, ..., Fn_ABS_POS_L, Fn_ABS_POS_H, Fn_SPEED]
HAND_CMD_SET_FINGER_POS_ALL 0x50 设置所有手指的逻辑位置 [F0_POS_L, F0_POS_H, F0_SPEED, ..., Fn_POS_L, Fn_POS_H, Fn_SPEED]
HAND_CMD_SET_FINGER_ANGLE_ALL 0x51 设置所有手指第一关节角度，[0, 65535]，等于实际值 * 100 [F0_ANGLE_L, F0_ANGLE_H, F0_SPEED, ..., Fn_ANGLE_L, Fn_ANGLE_H, Fn_SPEED]
HAND_CMD_SET_FINGER_STOP_PARAMS 0x52 设置手指停机参数：速度（逻辑位置/s）、电流（mA）、持续时间（ms）、重试时间（ms） [FINGER_ID, SPEED_L, SPEED_H, STOP_CURRENT_L, STOP_CURRENT_H, STOP_AFTER_PERIOD_L, STOP_AFTER_PERIOD_H, RETRY_INTERVAL_L, RETRY_INTERVAL_H]
HAND_CMD_SET_FINGER_FORCE_PID 0x53 设置手指力量PID值，数据类型 float32 [FINGER_ID, P_BYTE0, P_BYTE1, P_BYTE2, P_BYTE3, I_BYTE0, I_BYTE1, I_BYTE2, I_BYTE3, D_BYTE0, D_BYTE1, D_BYTE2, D_BYTE3, G_BYTE0, G_BYTE1, G_BYTE2, G_BYTE3]
HAND_CMD_RESET_FORCE 0x54 重置力量值
HAND_CMD_SET_CUSTOM 0x5F 自定义指令 [MOTOR_CNT, DATA_FLAG, ...] [...]
HAND_CMD_SET_SELF_TEST_LEVEL 0x60 设置自检等级，0：等待指令，1：半自检，2：完整自检 [SELF_TEST_LEVEL]
HAND_CMD_SET_BEEP_SWITCH 0x61 设置蜂鸣器状态，0：关，1：开 [ON_OFF]
HAND_CMD_BEEP 0x62 蜂鸣一段时间，单位ms，[0, 65535] [BEEP_PERIOD_L, BEEP_PERIOD_H]
HAND_CMD_SET_BUTTON_PRESSED_CNT 0x63 设置按钮按下次数，仅限校正 [BTN_PRESSED_CNT]
HAND_CMD_START_INIT 0x64 开始初始化为了使 SELF_TEST_LEVEL=0
HAND_CMD_SET_MANUFACTURE_DATA 0x65 设置厂方数据 ...

注：

  1. 如果不加说明，单字节数据为 uint8 类型，XXX_L, XXX_H 表示 uint16 类型的低字节和高字节；XXX_BYTE0, XXX_BYTE1, XXX_BYTE2, XXX_BYTE3 表示 uint32 类型自低到高 4 个字节；
  2. 若指定为 float32 类型，XXX_BYTE0, XXX_BYTE1, XXX_BYTE2, XXX_BYTE3 表示 float32 类型自低到高 4 个字节。

6. 灵巧手错误代码

错误名 代码 说明 分组
ERR_PROTOCOL_WRONG_CRC 0x01 校验码错误 协议
ERR_COMMAND_INVALID 0x11 无效的命令 命令
ERR_COMMAND_INVALID_BYTE_COUNT 0x12 字节数不正确 命令
ERR_COMMAND_INVALID_DATA 0x13 无效的值 命令
ERR_STATUS_INIT 0x21 正在等待初始化命令或者正在初始化 状态
ERR_STATUS_CALI 0x22 等待校正 状态
ERR_STATUS_STUCK 0x23 电机堵转 状态
ERR_OP_FAILED 0x31 操作失败 操作
ERR_SAVE_FAILED 0x32 保存失败 操作

7. 手指角度

角度定义及运动范围说明：

角度 图例说明 角度范围
食指

中指

无名指

小拇指		 Finger Screen 100.22°~178.37°

97.81° ~ 176.06°

101.38° ~ 176.54°

98.84° ~ 174.86°
大拇指弯曲 Finger Screen 2.26° ~ 36.76°
大拇指旋转 Finger Screen 0° ~ 90°