灵犀力控版Python SDK

1. 介绍

Gloria-D 力控版 SDK 是一套用于控制 灵犀 Gloria-D 力控版平行二指夹爪 的 Python 开发工具包。力控版内置力矩传感与反馈机制，可在夹持过程中精确控制施加的力矩大小，适用于对夹持力有严格要求的场景（如易碎物品抓取、柔性物体操作等）。

1.1 主要特性

核心能力

• 力矩控制：支持 0 ~ 1000 范围力矩精确设定（1000 对应舵机最大扝矩 35kg·cm），实现柔顺抓取
• 位置控制：支持毫米级精度的开口宽度设定
• 力反馈读取：实时读取负载反馈，判断夹持状态
• 多型号适配：支持 50mm / 100mm 夹爪型号
• 状态读取：实时获取位置、速度、负载、电压、温度等传感器数据

2. 环境准备

2.1 依赖安装

• Python 3.10 及以上版本
• pyserial

pip install pyserial

2.2 硬件连接

1. 将夹爪通过串口转接板（USB-TTL / RS485）连接至电脑
2. 确认串口号：
   • Windows：设备管理器中查看，如 COM5
   • Linux：/dev/ttyUSB0
   • macOS：/dev/tty.usbserial-xxx
3. 确保夹爪供电正常

3. 快速开始

from Gloria_D import BusServo

# 创建连接（波特率默认 1000000）
servo = BusServo(port='COM5', baudrate=1000000, verbose=True)

try:
    # 检查舵机连接
    err = servo.ping(1)
    if err == 0:
        print("夹爪连接正常")
    else:
        print(f"连接异常，错误码: {err}")

    # 控制夹爪张开到 50mm，力矩 200，速度 100
    servo.set_gripper_position(
        servo_id=1,
        gripper_type="100mm",
        position_mm=50,
        torque=200,
        speed=100
    )
finally:
    servo.close()

警告

力控版的 speed 范围为 0 ~ 150（150 对应最大舵机转速 110rpm），请勿使用基础版的速度值（0 ~ 3000），否则可能导致不可预期的行为。

4. 参数说明

4.1 核心控制参数

参数	范围	说明
position_mm	0 ~ 夹爪最大行程	目标开口宽度（毫米）
torque	0 ~ 1000	夹持力矩，力控版核心参数（1000 对应最大扭矩 35kg·cm），0 表示不施加额外力矩
speed	0 ~ 150	运动速度，力控版速度范围较小（150 对应最大舵机转速 110rpm）

4.2 支持的夹爪型号

型号	开口范围	适用场景
"50mm"	0 ~ 50 mm	小型精密物体抓取
"100mm"	0 ~ 100 mm	中等尺寸物体抓取

5. 典型使用场景

5.1 柔性物体夹持（低力矩）

适用于抓取易碎或柔软物体，使用较低力矩防止损坏。

import time
from Gloria_D import BusServo

servo = BusServo(port='COM5', baudrate=1000000)

try:
    # 先张开夹爪
    servo.set_gripper_position(1, "100mm", 80, torque=0, speed=100)
    time.sleep(1)

    # 低力矩缓慢闭合夹持
    servo.set_gripper_position(1, "100mm", 20, torque=150, speed=50)
finally:
    servo.close()

5.2 刚性物体夹持（高力矩）

适用于抓取金属、塑料等硬质物体，施加较大夹持力确保稳固。

import time
from Gloria_D import BusServo

servo = BusServo(port='COM5', baudrate=1000000)

try:
    # 张开夹爪
    servo.set_gripper_position(1, "100mm", 80, torque=0, speed=100)
    time.sleep(1)

    # 高力矩闭合夹持
    servo.set_gripper_position(1, "100mm", 10, torque=800, speed=80)
finally:
    servo.close()

5.3 力反馈读取与夹持检测

力控版夹爪可实时读取负载反馈，用于判断是否成功夹持物体。

import time
from Gloria_D import BusServo

servo = BusServo(port='COM5', baudrate=1000000)

try:
    # 执行夹持
    servo.set_gripper_position(1, "100mm", 15, torque=300, speed=60)
    time.sleep(1)

    # 读取传感器数据
    sensor = servo.read_sensor_data(1)
    if sensor:
        print(f"当前位置: {sensor['position']}")
        print(f"当前负载: {sensor['load']}")
        print(f"当前速度: {sensor['speed']}")
        print(f"电压: {sensor['voltage'] * 0.1:.1f}V")
        print(f"温度: {sensor['temperature']}℃")

        # 判断是否夹到物体（负载非零说明有阻力）
        if abs(sensor['load']) > 50:
            print("检测到夹持物体")
        else:
            print("未检测到物体")
finally:
    servo.close()

5.4 循环夹放测试

import time
from Gloria_D import BusServo

servo = BusServo(port='COM5', baudrate=1000000)

try:
    for i in range(5):
        print(f"\n--- 第 {i+1} 次 ---")
        # 张开
        servo.set_gripper_position(1, "100mm", 80, torque=0, speed=100)
        time.sleep(1.5)

        # 闭合夹持
        servo.set_gripper_position(1, "100mm", 10, torque=400, speed=60)
        time.sleep(1.5)

        # 读取状态
        sensor = servo.read_sensor_data(1)
        if sensor:
            print(f"负载: {sensor['load']}, 位置: {sensor['position']}")
finally:
    servo.close()

6. API 参考

方法	说明
BusServo(port, baudrate, verbose)	创建串口连接实例
ping(servo_id)	检查舵机连接状态
set_gripper_position(id, type, mm, torque, speed)	控制夹爪开口（力控核心接口）
move_servo(id, position, torque, speed)	直接控制舵机原始位置
read_sensor_data(servo_id)	读取传感器综合数据
get_position(servo_id)	读取当前位置值
set_servo_id(old_id, new_id)	修改舵机 ID
set_baudrate(servo_id, baudrate)	设置通信波特率
set_servo_torque_enable(servo_id, enable)	扭矩使能开关
close()	关闭串口连接

7. 力控版与基础版对比

特性	力控版（Force Control）	基础版（Standard）
速度范围	0 ~ 150（最大 110rpm）	0 ~ 3000（最大 110rpm）
力矩控制	支持（0 ~ 1000，最大 35kg·cm）	不支持（torque=0）
负载反馈	精确力矩反馈	基本反馈
典型场景	易碎品、柔性物体	高速抓放、产线节拍
控制复杂度	较高	简单

8. 注意事项

使用提示

1. 速度范围：力控版速度范围为 0 ~ 150（150 对应最大舵机转速 110rpm），切勿使用基础版的速度值（0 ~ 3000）
2. 力矩设置：力矩值 0 表示不施加额外力矩（自由运动），根据目标物体选择合适的力矩值
3. 操作顺序：建议先将夹爪张开到大于目标物体的位置，再闭合夹持
4. 通信间隔：连续发送指令之间建议加入 time.sleep(0.05) 以上的延时
5. 断电保护：操作完成后务必调用 servo.close() 关闭连接