教程_关节模块驱动器固件升级
| 修订日期 | 修订版本 | 修订内容 | 修订人 |
|---|---|---|---|
| 2022/10/27 | V1.0 | 新建文档，驱动器固件烧写 | 高振宇 |
| 2022/10/29 | V1.1 | 添加：问题说明；版本确认；重新标定；遗留问题 修改文件名为教程_关节模块驱动器固件升级 |
曾雨昊 |
0.当前问题说明
当前版本并未提供真正的固件升级教程，而提供的是固件烧录教程。其区别在于：烧录固件会擦除MCU上的所有信息，导致关节模块必须拆卸后单独重新标定，再安装成机械臂后才能使用。请谨慎操作。
后续将更新固件升级教程，解决这一问题。
1.准备工作
1.1硬件准备
- 关节模块
- J-LINK连接器
- USB-CAN转接器（用于标定及验证）
- 48V/5A开关电源（用于标定及验证）
1.2软件准备
- J-Flash V7.82 链接：https://qr.dingtalk.com/page/yunpan?route=previewDentry&spaceId=9206440325&fileId=72063747583&type=file
- 目标hex文件：自备
- USB-CAN驱动（用于标定及验证） 链接：https://qr.dingtalk.com/page/yunpan?route=previewDentry&spaceId=9206440325&fileId=72064036836&type=file
- STM32_Driver_Test（用于标定及验证） 链接：https://qr.dingtalk.com/page/yunpan?route=previewDentry&spaceId=9206440325&fileId=72064066628&type=file
2.操作步骤
2.1 烧录hex文件
需要特别注意，用下述步骤会擦除MCU的所有信息，烧录后需要进一步标定驱动器。
下面以14模块为例，烧录版本号为2124的驱动器软件程序。
首先将J-Link与驱动器P1端子连接（J-Link另一头通过USB连PC），如图所示：
打开J-Flash V7.22b软件：
Creat New Project，选择Target Device为STM32F405RG，Target interface和Speed保持默认：
将目标hex文件拖动至右侧Drag & Drop Data file here内：
点击Target --> Connect：
状态显示Connected successfully后，点击Target -->Production Programming：
状态显示如下，即说明烧录成功。
如果有以下弹窗，可不用关注，这仅仅是提示J-Link为盗版，只需确认上图中Successfully即可。
2.2 固件库版本确认
如无需确认固件库版本，可跳过此步骤。确认固件库版本需要将模块与USB-CAN连接器连接，并利用上位机软件进行版本号检查。
首先按下图连接驱动器与CAN连接器和电源：
打开STM32_Driver_Test上位机软件，点击通讯 --> 连接驱动器：
若MCU已进行全片擦除，此处ID应写1；否则写当前关节索引号（例如关节6就写ID-6）
连接成功后，界面下方会显示版本号，可确认烧录的版本是否正确。
2.3 模块标定
若能正常升级固件库，则可跳过此节。若已对MCU进行全片擦除再烧录，则需要进一步进行模块的标定。如2.2节所述，用上位机软件与驱动器连接，在连接成功后，如未听到抱闸开启的声音，按如下步骤操作：
点击设置与标定 --> 勾选上电使能，再点击通讯 --> 保存数据到驱动器
断电，再重新上电。此时能在上电时听到抱闸开启，电机上电使能成功。
此时再点击波形发生器 --> 勾选使能波形发生器 --> 设置任意偏置（最好不要太大，30deg以内即可），关节末端运动。如此时未运动，应检查是否选中了上电使能。
以i5-关节6为例，其零位位于下图位置：
设置偏置量，用肉眼观察（目前仅有这种方式）关节是否运动到零位。
点击设置与标定 --> 当前位置设置为零位。此时需确认关节模块末端无负载，最好将模块输出端悬空，否则模块可能会乱动。点击设置与标定 --> 电位器标定，关节模块开始自标定，具体表现为先缓慢正转，再缓慢反转，在输出端最后一次快速回转运动后标定结束。
若ID被擦除，还需设定ID，这一过程较复杂，当前版本没有记录。
2.4 关节模块正常运行验证
关节模块正常运行验证的方法多种多样，此处从算法的角度提供一种方法。
首先将升级后的关节模块重新装回机械臂上并正确连线（为了拆装方便，此时可以不对关节之间做机械连接，仅完成电气连接即可）
运行仿真平台，给整机上电Power On，正常情况下log如下：
若机械臂成功上电，则说明模块可以正常运行。此时需要注意，若关节之间没有做机械连接，那么最好不要控制机械臂运动，避免造成其他风险。
若机械臂不能成功上电，可能存在如下报错：
以上图为例，将错误索引值0x0c转为二进制数00001100，可以看到Bit2和Bit3为1，说明此时关节2和关节3模块连接异常，需要进一步排查。
3. 遗留问题
- 尚未掌握升级固件的流程，每次烧录完之后都要拆卸模块、标定模块，步骤过于复杂
- 标定模块时仅用肉眼观察零位是否到位，存在较大误差
- ID被擦除后还需要用上位机设置ID，其过程涉及了上位机可能存在的BUG，较为繁琐，当前版本未记录。