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使用手册 UFQ750 CAN2.

0B 指令控制 梦幻浮球单元 V2.1 第2页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750 [知识产权保护声明] 使用UIROBOT产品前请注意以下三点: ? UIROBOT的产品均达到UIROBOT使用手册中所述的技术功能要求. ? UIROBOT愿与那些注重知识产权保护的客户合作. ? 任何试图破坏UIROBOT器件代码保护功能的行为均可视为违反了知识产权保护法案和条列.如果这种行为导致在未经 UIROBOT授权的情况下,获取软件或其他受知识产权保护的成果,UIROBOT有权依据该法案提起诉讼制止这种行为. [免责声明] 本使用手册中所述的器件使用信息及其他内容仅为您提供便利,它们可能在未来版本中被更新.确保应用符合技术规范,是 您自身应负的责任.UIROBOT对这些信息不作任何形式的声明或担保,包括但不限于使用情况、质量、性能、适销性或特 定用途的适用性的声明或担保.UIROBOT对因这些信息及使用这些信息而引起的后果不承担任何责任.如果将UIROBOT器 件用于生命维持和/或生命安全应用,一切风险由买方自负.买方同意在由此引发任何一切伤害、索赔、诉讼或费用时,会维 护和保障UIROBOT免于承担法律责任和赔偿.未经UIROBOT同意,不得以任何方式转让任何许可证. [商标和外观设计声明] UIROBOT的名称和徽标组合为 UIROBOT co. 在中国和其他国家或地区的注册商标. UIROBOT的UIM62HXX系列高速步进伺服单元和UIM25XX系列网关产品外观设计均已申请专利保护. [联系方式] 上海优爱宝智能机器人科技股份有限公司 地址:上海浦东新区秀浦路

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网址:www.uirobot.com 【修订历史记录】 手册版本 修订日期 变更 V2.1

2016 年6月27 日 更新公司地址 V2.0

2016 年11 月24 日 增加维护部分 V1.0

2016 年09 月20 日 原始版本 UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ20180627CN 第3页UFQ 系列梦幻浮球单元 UFQ750 CAN2.0B 指令控制 梦幻浮球单元 一体化设计 ? 全球首创无控制柜组 ? 驱控灯光集成一体,结构紧凑,安装极简 ? 尺寸 220*230*150mm / 2.0Kg ? 电气接口简洁,四芯总线并联电气模式 运动特性 ? 供电能耗 24VDC / 1.2A / 30W ? 悬球最大速度 >

2 m/s ? 悬球工作范围 7.5 m ? 运动同步误差 <

3 微秒(不累积) ? 动态

3 次样条联动(同步运动) 负载能力 ? 低速(1m/s), 悬挂物 0.5Kg 球灯特性 ?

32000 全彩色,150 流明 ? 进口高效全彩 RGB LED ? 150mm 直径,形状可定制 通讯特性 ? Active CAN2.0B ? TCP/IP , Wifi 简单可靠的控制系统 ? 控制指令丰富,架构简单直观 ? 智能控制、高容错,傻瓜型用户界面 ? 内置用户编程区域,可脱离上位机工作 ? 提供完善的 SDK 和上位机底层控制驱动 ? 提供 VC++,C,C# ,VB 的控制例程 ? 精确细分和电流控制 ? 过流/过压/过热/接反/浪涌保护 电机驱动特性 ? 宽电压输入

24 ~ 48VDC ? 电流输出 8A 可调相电流,指令调整 ? H 桥双极恒流, 微步

1 ~

16 细分 硬件系统特性 ? 嵌入式 DSP 微处理系统 ? 高性能

64 位计算精度硬件 ? 优爱宝高速一体化伺服模组 ? 增量式编码器闭环反馈 ? PVT3 次样条曲线运动插补 其它特性 ? 优异性价比,为现有对标价格的 1/5 ? 手机可操作,基本免维护 ? 提供开源二次开发接口,或由 3DMax 导入 即可自动生成新场景 第4页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750 简介 梦幻浮球矩阵由一个个梦幻浮球单元组成,包括运动控制、步进伺服电机、机械结构和视觉艺 术等多种技术.大量小球在工控机的控制下有规则的移动,以三维的方式展示曲线,曲面,文 字和图案等.在灯光和音响的衬托下,浮球矩阵展示出一种灵动的艺术.这是目前现代媒体展 示的一种新方式.近年来,浮球矩阵技术在机场,火车站,营业厅,商场,科技馆,展览中 心,商贸会和演艺节目等场合得到迅速的推广. 梦幻浮球单元架构 梦幻浮球单元由主机、球灯和灯线组成.主机内部包括高速一体化步进伺服控制模组,卷绳机 构和灯光控制系统,封装在轻巧耐用方便安装的注塑外壳内,形成一个整体.整机只需

4 根导 线即可实现复杂的浮球运动控制.卷绳机构的设置保证浮球平稳地上下运动. 驱动电路 梦幻浮球单元的驱动电路采用更为精确平滑的电流控制,使得单元内的高速步进电机转速可高 达6000 rpm,并在高速下仍保持高转矩和高响应.同时驱动电路采用更为复杂和完善的保护 电路,实现了过流/过压/过热/接反/浪涌等一系列保护,令其能在复杂恶劣的工业环境中仍能 保持优异的整体性能.驱动电路接受 24-48V 宽电压输入. 运动控制 梦幻浮球单元的运动控制电路和固件,除了具备标准的 CAN 通讯模块、JOG 恒速控制、PTP 点位控制等控制模块外,还增加了以下关键特性: 1)高速精密的脉冲发生电路,保证高速下电机的稳定性. 2)PVT 三次样条曲线插补控制,具备

256 ~

512 个预存位点. 3)高速精密的时间同步算法,实现

2 m/s 悬挂物工作范围 7.5 m 运动同步误差 <

3 微秒(不累积) 动态

3 次样条联动(同步运动) 球灯特性

32000 全彩色,单球

150 流明 进口高效全彩 RGB LED 裸眼 3D 效果 150mm 直径,形状可定制 总控制器 Cotex-A9 通讯控制器(60*90*40mm) 通讯特性 TCP/IP,WiFi Active CAN2.0B 同步运动 分布式控制,1000 轴联动同步误差小于

3 微秒 稳定可靠 电气结构简单,导线少,50 亿次通讯无误差 操作方式 傻瓜型用户界面,操作简单,手机、电脑、Pad 通过 WiFi 控制 展示效果 任意动作,全彩球灯

32000 种色彩,单球亮度

150 流明,裸眼 3D 效果 安装设计 模块化,安装只需

3 个动作,普通工人即可操作 现场维护 单个模块替换,装拆只需

3 步,普通工人即可操作,不影响整体性 售后服务 无需售后,或自行维护(类似个人电脑) 场景升级 简单灵活,提供开源二次开发接口,或由 3DMax 导入即可自动生成新的场景 投资回报 如用作广告媒体(类似商场 LED 大屏) ,当年即可收回成本 第10 页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750 2.0 环境及设置 2.1 环境要求 请将 UFQ750 梦幻浮球单元设置在符合下述条件的环境中,以便发挥/维持其性能并 安全地进行使用. 项目 条件 环境温度 *1 10~35℃(环境温度不能变化过大) 相对湿度 10~80%(无凝露) 脉冲群抗扰度 2kV 及以下 静电抗扰度 6kV 及以下 环境 - 避免灰尘、油烟、盐分、铁屑等 - 没有易燃性、腐蚀性液体或气体 - 避免水 - 避免冲击、振动 - 附件没有电气干扰源 UFQ750 梦幻浮球单元不适合在恶劣环境下使用.如果要在不符合上述条件的 场所使用,请垂询本公司. *1 环境温度条件仅梦幻浮球单元适用条件. 特殊环境条件 UFQ750 梦幻浮球单元表面具有一般的耐油性.当可能会沾染特殊油类时,需要事先 确认.请与销售商协商. 如果在温度与湿度变化较大的环境中使用,UFQ750 梦幻浮球单元内部可能会结露. 不能在酸或碱等腐蚀性环境中使用.另外,在含有盐分等易生锈的环境中使用可能 会导致主体生锈. UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ20180627CN 第11 页UFQ 系列梦幻浮球单元 2.2 组建浮球矩阵 应用 UFQ750 梦幻浮球单元组建浮球矩阵步骤十分简单: A. 机械层面:模块化安装,首先安装 UFQ750 主机,再安装球灯. 具体安装步骤如下:

1、 将螺母置于安装架型材槽内;

2、 将燕尾槽安装板靠上,拨动螺母,使其与安装板上的两个孔对准;

3、 将螺丝拧进螺母内,将燕尾槽安装板固定于型材上,拧紧螺丝,确保 安装板牢固安装.

4、 将UFQ750 主机外壳上方凸起部分对准燕尾槽,滑进去固定;

5、 将卡扣扣在燕尾槽末端,确保主机不晃动. 型材槽 螺丝 燕尾槽安装板 螺母 安装架型材 第12 页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750

6、 取一个球灯,将灯线末端航空插头内的三芯针对准灯罩基座上连接器 的三个孔插接上;

7、 顺时针拧上航空插头外层螺圈,并拧紧,使其固定于连接器上,至此 完成球灯安装. 卡扣 主机 燕尾槽安装板 硅胶灯罩 连接器 螺圈 航空插头 灯罩基座 UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ20180627CN 第13 页UFQ 系列梦幻浮球单元 现场维护时,只需替换单个 UFQ750,四步完成操作,无需拧螺丝,且不影响系 统整体性.详见 5.1 主机维护. 拆卸时,首先拆下球灯,再拆主机,操作简便,无需拧螺丝.具体步骤如下:

1、 逆时针松开航空插头外层与球灯上的连接器相连的螺圈;

2、 轻轻取下球灯,使航空插头与连接器分离,完成球灯拆卸. 第14 页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750

3、 在安装板两边按下卡扣弹片,取出卡扣;

4、 将UFQ750 主机从燕尾槽滑出,完成主机拆卸. 卡扣 主机 燕尾槽安装板 UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ20180627CN 第15 页UFQ 系列梦幻浮球单元 B. 电气层面:UFQ750 单元与电源和接口控制器之间只需连接

4 根导线(两根电源 线,两根 CAN 通讯线)即可实现上电和通讯. C. 软件层面:安装并打开 UIROBOT 提供的 UFQ 软件,通过动作文件实现对浮球 矩阵的控制. 第16 页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750 3.0 电气连接 3.1 系统连接 UFQ750 单元是梦幻浮球矩阵的核心控制模块,模块之间采用 CAN 协议通讯方式, 每个 UFQ750 单元均设有站点号,经CAN 总线连接网关,通过电脑发送指令,其连 接方式如下图. 一个 UIM2503 网关可下挂

100 个UFQ750 单元,当展示物的数量超过

100 时,可相 应地增加网关进行控制. 上图为浮球矩阵的一般连接方式.在实际应用中,由于梦幻浮球矩阵对于同步性的 要求比较高,为实现更好的控制效果需要在系统中增加同步器以实现对浮球的同步 控制.这里可以用接口控制器来代替 UIM2503 控制网关,接口控制器将控制网关, 同步器,输入输出端口等集成于一体,连线更为简单.还可以实现无线通讯,仅用 手机、平板等智能终端设备即能操作.系统连接如下图所示: RS232 24-48 VDC 120? C A N H C A N L 展厅 控制室 UIM2503 网关 24-48 VDC UFQ750 24-48 VDC UFQ750 24-48 VDC UFQ750 抽头长度 <

10cm …… UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ20180627CN 第17 页UFQ 系列梦幻浮球单元 接口控制器的详细信息参阅 MI9 接口控制器使用手册. UFQ750 浮球梦幻单元包含限位功能,当悬挂物向上运动到一定位置时,内部电机 停转,展示物停止向上的动作. 3.2 总线连接方式 对UFQ750 单元采用 24V/2KW 直流电源供电,每个电源能够带动

40 个UFQ750 单元.UFQ750 连接线缆带五芯连接器,电源供电通过其中两根导线(正电源线和负 电源线),另外三芯导线实现与接口控制器之间的 CAN 通讯(分别为 CANH、 CANL 和屏蔽线). 梦幻浮球矩阵系统搭建采用五芯总线电缆实现供电和通讯,具体接线方式如下:

4 芯总线 ( 电源 + 通讯 ) 接口控制器 UFQ750 单元

4 芯总线 ( 电源 + 通讯 ) 接口控制器 24VDC UFQ750 单元 24VDC TCP/IP 路由器 第18 页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750 上图为推荐接线方式,组建的梦幻浮球矩阵每排

10 个UFQ750 单元,通过主机上的 五芯连接器与五芯总线电缆上的接口相连实现供电和通电,五芯总线电缆两端的 2芯 电源接口用于供电, 排与排之间的

3 芯CAN 连接器用于通讯,CAN 连接器分公母 接头.五芯总线电缆两端分别为一公一母接头,相邻排的电缆应如上图所示交错排 列公母接头. 24V/2KW 电源可以给

40 个UFQ750 供电,超过

40 个UFQ750 则要多加一个电源. 上图中最上一排五芯电缆不接 UFQ750,只将接口控制器与电缆接口相连,其余接 口为预留,供用户扩展使用.所有的接口控制器和主接口控制器均通过网线连接到 路由器. UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ20180627CN 第19 页UFQ 系列梦幻浮球单元 4.0 使用方法 浮球矩阵的控制可以通过手机、PAD 等手持智能终端设备进行.在手持智能终端设 备上安装优爱宝开发的 UFQ 软件,通过动作文件对浮球矩阵进行运动控制. 4.1 UFQ软件安装及卸载 UIROBOT 开发的 UFQ 软件为安卓应用软件,适用于手机、Pad 等手持智能终端设 备,其安装、卸载方式与手机上安装、卸载应用软件一致. 安装 UFQ 软件时,在手机或 Pad 上下载 UFQ 安装包并打开,按照界面提示操作. 卸载 UFQ 软件时,在手机或 Pad 上长按 UFQ 图标出现删除符号时直接删除即可. 4.2 UFQ软件使用 UFQ 软件是一种图形用户界面,用户可用其操作浮球矩阵,运行现有动作文件,或 者导入新的动作文件. 4.21 启动程序 UFQ 软件安装完成后,点击程序图标,进入程序界面: 第20 页UFQ20180627CN UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ750 界面左侧为 本地文件 和 浮球文件 两个按钮,点击这两个按钮分别显示终端设备所 带的动作文件和浮球所带的动作文件.在未连接状态,动作文件不可从本地上传到 浮球,也不可从浮球下载到本地,可以预览.选中动作文件,点击界面下方的 预览 按钮即可预览. 4.22 登录 在程序界面点击右上角的 未连接 按钮,进入程序登陆界面: 输入机器端 IP 地址以及正确密码,单击 登录 按钮,建立通讯,进入主菜单界 面.测试机器 IP 地址为 192.168.1.17,初始密码为 1234. 4.23 进入主菜单 UI Robot Technology Co. Ltd. UFQ20180627CN 第21 页UFQ 系列梦幻浮球单元 登录之后的界面右上角显示 已连接 ,说明手持终端设备与浮球已建立连接,可相互 通讯. 界面上方有三个按钮,分别为 文件管................