远程控制与综合演示

零、这一节你会学到什么

前面的章节里，你已经学会了用 USB 线直连机械臂，用 Python 代码让它动起来。但有没有想过——如果不用 USB 线，甚至不用坐在机械臂旁边，也能控制它呢？

在这一节里，你将解锁三个更酷的技能：

TCP/IP 远程控制：让机械臂连上 WiFi，你在教室这头敲代码，机械臂在实验室那头动起来。网线？不需要。在同一个网络里，它就能"听到"你的指令。
手柄控制：写好的程序固然方便，但有时候你就是想"亲手"操控机械臂，像打游戏一样按按钮。一个游戏手柄就能搞定。
综合演示案例：把前面学过的所有知识串起来，8 个完整的小项目——从让机械臂跳灯光秀，到让它跳机械舞，再到用夹爪和吸泵完成搬运任务。

这些已经不只是"基础操作"了，而是真正的机器人应用。准备好了吗？

本节自由探索项目

🎮 终极挑战：学完 TCP/IP 和手柄控制后，你能不能写一个程序——用手柄控制机械臂移动到某个位置，然后自动执行一段预设的舞蹈动作？

换句话说，把"手动操控"和"自动程序"结合起来。这听起来很难，但其实就是把这一节两部分的内容拼在一起。试试看，你能做到哪一步？

❝

真正的机器人工程师，不只是会写代码的人，而是能 “充分” 调动自己的知识和技能，赋予机器以 “灵魂”，让机器听从你指挥的人。

从这一节开始，你正在从"操作员"变成"指挥官"。

——也是我说的

一、TCP/IP 远程控制

高中生导读

TCP/IP 是什么？你可以把它理解为机械臂的"电话系统"。

平时你用 USB 线控制机械臂，就像两个人面对面说话——距离不能太远。但有了 TCP/IP，机械臂就像有了电话号码，只要你们连在同一个 WiFi 下（同一个"电话网络"），你在任何地方都能"打给它"，让它执行指令。

这里有两个角色：

服务器（Server）：运行在机械臂的树莓派上，负责"接听电话"
客户端（Client）：运行在你的电脑上，负责"拨打电话"发出指令

1.1 概述

TCP/IP 远程控制让你摆脱 USB 线的束缚。只要机械臂和你的电脑在同一个局域网内，你就可以通过网络发送指令，控制机械臂运动、获取状态、甚至运行复杂的自动化程序。

1.2 服务器端设置（树莓派）

服务器端程序需要运行在连接了机械臂的树莓派上。

步骤如下：

克隆 pymycobot 仓库：

克隆 pymycobot 仓库
git clone https://github.com/elephantrobotics/pymycobot.git

找到服务器程序：

进入服务器程序目录
cd pymycobot/demo
# 找到 Server_280.py 文件

编辑 Server_280.py 的最后一行，根据你的机械臂型号修改参数（默认是 280PI，串口 /dev/ttyAMA0，波特率 1000000）：

Server_280.py 末尾配置
# 默认配置示例
mc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000)

在树莓派上运行服务器：

启动服务器
python Server_280.py

看到 "Binding succeeded" 和 "waiting connect" 的提示后，服务器就准备好了，等待客户端连接。

怎么知道树莓派的 IP 地址？

在树莓派的终端里输入 ifconfig 或 ip addr，找到类似 192.168.x.x 或 172.20.x.x 的地址，那就是你的树莓派 IP。客户端连接时需要用到它。

1.3 客户端使用（你的电脑）

客户端程序运行在你的电脑上，通过网络连接到树莓派上的服务器。

TCP/IP 客户端控制示例
from pymycobot import MyCobot280Socket

# 默认端口是 9000，把 IP 换成你树莓派的实际 IP 地址
mc = MyCobot280Socket("172.20.10.14", 9000)

# 连接成功后，所有 API 方法和本地控制一模一样！
mc.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 20)
res = mc.get_angles()
print(res)

网络连接注意

树莓派和电脑必须在同一个网络（同一个 WiFi 或同一个路由器下）
必须先启动服务器，再运行客户端程序
如果连接失败，检查防火墙设置，确保端口 9000 没有被阻挡

1.4 TCP/IP 控制 API

1.4.1 `MyCobot280Socket(ip, port)`

功能： 创建一个基于 TCP/IP 连接的机械臂控制对象
参数说明：
- ip（str）：树莓派的 IP 地址
- port（int）：端口号，默认 9000
返回值： MyCobot280Socket 对象

1.4.2 `send_angles(angles, speed)`

功能： 通过网络发送角度指令给机械臂
参数说明：
- angles：六个关节的角度值列表
- speed：运动速度，范围 1~100
返回值： 执行结果

二、手柄控制

高中生导读

手柄控制就像把机械臂变成游戏角色。你按下手柄上的按钮，机械臂就做出对应的动作——前进、后退、转弯、抓取。

这背后的原理很简单：手柄通过蓝牙或 USB 连接到电脑，程序不断读取你按了哪个按钮，然后把这个按钮"翻译"成机械臂能懂的指令。比如"按上键"翻译成"Z 轴增加"，"按 A 键"翻译成"打开吸泵"。

手柄需要另外购买，不是机械臂的标准配件。但如果你有一个游戏手柄（比如 Xbox 或 PS 手柄），就可以试试这个玩法。

2.1 概述

使用游戏手柄控制机械臂，是一种更直观、更具互动性的操控方式。特别适合需要实时调整位置的场景，比如手动示教、现场调试，或者——单纯觉得用代码控制不够帅 😎

2.2 手柄按钮功能映射

按钮编号	功能说明
1	RX 增加（绕 X 轴旋转，正向）
2	RX 减少（绕 X 轴旋转，负向）
3	RY 增加（绕 Y 轴旋转，正向）
4	RY 减少（绕 Y 轴旋转，负向）
5	X 增加（X 轴正向移动）
6	X 减少（X 轴负向移动）
7	Y 减少（Y 轴负向移动）
8	Y 增加（Y 轴正向移动）
9	Z 减少（Z 轴负向移动，下降）
10	Z 增加（Z 轴正向移动，上升）
11	RZ 减少（绕 Z 轴旋转，负向）
12	RZ 增加（绕 Z 轴旋转，正向）
13	唤醒手柄（从休眠状态恢复）
X 键	打开夹爪
Y 键	关闭夹爪
A 键	打开吸泵
B 键	关闭吸泵
Left 1（长按 2 秒）	初始化到零位
Left 2（长按 2 秒）	释放所有关节（关闭力矩）
Right 1（长按 2 秒）	初始化到起始位置
Right 2（长按 2 秒）	锁定所有关节（使能力矩）

按钮编号怎么看？

手柄上的按钮编号可能因手柄型号不同而有差异。一般来说，编号对应的是手柄上的数字键或功能键。如果不确定，可以运行程序后逐个按按看，观察机械臂的反应来确认。

2.3 手柄控制设置步骤

将机械臂和手柄同时连接到电脑（手柄通过 USB 或蓝牙）
克隆 pymycobot 仓库：

克隆 pymycobot 仓库
git clone https://github.com/elephantrobotics/pymycobot

安装手柄控制依赖
cd pymycobot/demo/handle_control
pip3 install -r requirements.txt

编辑 myCobot280_handle_control.py，修改串口配置：

修改串口配置
# 找到这一行，改成你的实际串口
mc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000)

运行手柄控制程序：

启动手柄控制
python3 myCobot280_handle_control.py

重要：先初始化位置

运行程序后，必须先按 Right 1 键（长按 2 秒）初始化机械臂到起始位置，然后再进行其他操作。这是安全保护措施，防止机械臂在未知状态下突然运动。

2.4 手柄控制完整代码

手柄控制主程序
from pymycobot import MyCobot280
import time

# 初始化机械臂（根据实际串口修改）
mc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000)

# 手柄控制逻辑在这里运行
# 程序会持续监听手柄输入，并将按钮映射为机械臂动作

手柄没有反应？

确认手柄已正确连接并被系统识别
检查 requirements.txt 中的依赖是否全部安装成功
有些手柄需要按"模式键"切换到 PC 模式才能被识别
查看程序输出的调试信息，确认手柄是否被检测到

三、综合演示案例

高中生导读

这一节有 8 个完整的代码示例，每一个都是一个"小项目"。你可以把它们理解为机械臂的"才艺表演"——有的会变色，有的会跳舞，有的会抓取东西。

建议你不要只是复制粘贴运行，而是逐行看看代码在做什么。每个示例都只用到了前面学过的 API，但组合方式不同，效果就完全不同。这就是编程的魅力：同样的积木，不同的搭法，造出完全不同的东西。

以下所有示例均以 MyCobot 280 为参考模型。如果你使用的是其他型号，请根据实际情况调整波特率等参数。

3.1 示例一：RGB 灯光控制

让机械臂末端的 LED 灯循环变换颜色——蓝、红、绿，像一个小型灯光秀。

RGB 灯光控制示例
from pymycobot.mycobot280 import MyCobot280
import time

mc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000)

i = 7
while i > 0:
    mc.set_color(0, 0, 255)  # 蓝色
    time.sleep(2)
    mc.set_color(255, 0, 0)  # 红色
    time.sleep(2)
    mc.set_color(0, 255, 0)  # 绿色
    time.sleep(2)
    i -= 1

代码解析

set_color(r, g, b) 的三个参数分别是红、绿、蓝的亮度，范围 0~255。通过组合这三个数字，你可以调出任何颜色。试试把上面的数字改一改，看看能调出什么新颜色？

3.2 示例二：回归原点

让机械臂回到初始的零位姿态，并检查控制器连接状态。

回归原点示例
from pymycobot.mycobot280 import MyCobot280

mc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000)

if mc.is_controller_connected() != 1:
    print("请正确连接机械臂进行程序写入")
    exit(0)

mc.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 30)

代码解析

is_controller_connected() 是一个很有用的检查函数。在正式运行程序前，先确认机械臂连接正常，可以避免很多莫名其妙的错误。这就像出门前检查钥匙带没带——好习惯。

3.3 示例三：单关节运动

逐个控制每个关节，让机械臂像在做"伸展运动"一样依次活动每个关节。

单关节运动示例
from pymycobot import MyCobot280
import time

mc = MyCobot280('/dev/ttyAMA0', 1000000)

mc.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 40)
time.sleep(3)
mc.send_angle(3, 70, 40)    # 关节 3 转动到 70°
time.sleep(3)
mc.send_angle(4, -70, 40)  # 关节 4 转动到 -70°
time.sleep(3)
mc.send_angle(1, 90, 40)    # 关节 1 转动到 90°
time.sleep(3)
mc.send_angle(5, -90, 40)   # 关节 5 转动到 -90°
time.sleep(3)
mc.send_angle(5, 90, 40)    # 关节 5 转动到 90°
time.sleep(3)

代码解析

send_angle(joint_id, angle, speed) 只控制一个关节，而 send_angles() 控制所有关节。单关节控制适合调试和示教——你可以逐个检查每个关节的运动范围是否正常。

3.4 示例四：多关节联动

让机械臂在几个预设姿态之间流畅切换，展示多关节协调运动。

多关节联动示例
import time
from pymycobot import MyCobot280

mc = MyCobot280('/dev/ttyAMA0', 1000000)

mc.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 50)
time.sleep(2.5)
mc.send_angles([90, 45, -90, 90, -90, 90], 50)
time.sleep(2.5)
mc.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 50)
time.sleep(2.5)
mc.send_angles([-90, -45, 90, -90, 90, -90], 50)
time.sleep(2.5)

代码解析

这个示例展示了机械臂的"对称姿态"。注意观察第二组和第四组角度——它们几乎是镜像相反的。你可以试着修改这些角度值，创造出你自己的"机械臂体操"动作序列。

3.5 示例五：左右摇摆

让机械臂像钟摆一样左右摇摆，然后回到一个特定姿态并释放关节力矩。

左右摇摆示例
from pymycobot.mycobot280 import MyCobot280
import time

mc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000)

angle_datas = mc.get_angles()
print(angle_datas)

mc.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 50)
time.sleep(2.5)
mc.send_angle(1, 90, 50)
time.sleep(2)

num = 5
while num > 0:
    mc.send_angle(2, 50, 50)
    time.sleep(1.5)
    mc.send_angle(2, -50, 50)
    time.sleep(1.5)
    num -= 1

mc.send_angles([88.68, -138.51, 155.65, -128.05, -9.93, -15.29], 50)
time.sleep(2.5)
mc.release_all_servos()

代码解析

release_all_servos() 是一个很有趣的函数——它会让所有关节"松手"，机械臂会因为重力自然下垂。你可以用手轻轻推动它，像推动一个没有通电的玩具一样。这在调试和手动调整位置时非常有用。

3.6 示例六：机械舞

让机械臂跟着节奏"跳舞"，同时配合 LED 灯颜色变化。这是所有示例里最酷的一个！

机械舞示例
from pymycobot.mycobot280 import MyCobot280
import time

if __name__ == '__main__':
    mc = MyCobot280("/dev/ttyAMA0", 1000000)

    # 移动到起始姿态
    start = time.time()
    mc.send_angles([-1.49, 115, -153.45, 30, -33.42, 137.9], 80)
    while not mc.is_in_position([-1.49, 115, -153.45, 30, -33.42, 137.9], 0):
        mc.resume()
        time.sleep(0.5)
        mc.pause()
        if time.time() - start > 3:
            break

    # 开始跳舞，持续 30 秒
    start = time.time()
    while time.time() - start < 30:
        mc.send_angles([-1.49, 115, -153.45, 30, -33.42, 137.9], 80)
        mc.set_color(0, 0, 50)  # 偏蓝
        time.sleep(0.7)
        mc.send_angles([-1.49, 55, -153.45, 80, 33.42, 137.9], 80)
        mc.set_color(0, 50, 0)  # 偏绿
        time.sleep(0.7)

代码解析

这个示例用到了 is_in_position() 来检查机械臂是否到达目标位置，以及 pause() 和 resume() 来控制运动暂停和恢复。配合 set_color() 让灯光随动作变色，效果就像机械臂真的在跟着音乐跳舞一样。你可以把 time.sleep(0.7) 改成其他数值，让舞步变快或变慢。

3.7 示例七：夹爪控制

全面演示夹爪的各种控制方式：开合、位置控制、状态切换，以及编码器设置。

夹爪控制综合示例
from pymycobot.mycobot280 import MyCobot280
import time

def gripper_test(mc):
    print("Start check IO part of api\n")
    flag = mc.is_gripper_moving()
    print("Is gripper moving: {}".format(flag))
    time.sleep(1)

    mc.set_encoder(1, 2048, 20)
    time.sleep(2)
    mc.set_encoders([1024, 1024, 1024, 1024, 1024, 1024], 20)
    time.sleep(3)
    print(mc.get_encoder(1))
    mc.set_encoder(7, 2048, 20)
    time.sleep(3)
    mc.set_encoder(7, 1300, 20)
    time.sleep(3)

    mc.set_gripper_value(255, 70)
    time.sleep(3)
    mc.set_gripper_value(255, 70)
    time.sleep(3)

    num = 5
    while num > 0:
        mc.set_gripper_state(0, 70)
        time.sleep(3)
        mc.set_gripper_state(1, 70)
        time.sleep(3)
        num -= 1

    print("")
    print(mc.get_gripper_value())

if __name__ == "__main__":
    mc = MyCobot280('/dev/ttyAMA0', 1000000)
    mc.set_encoders([2048, 2048, 2048, 2048, 2048, 2048], 20)
    time.sleep(3)
    gripper_test(mc)

代码解析

这个示例把夹爪的各种 API 串在了一起：先检查夹爪是否在动，然后设置编码器位置，再控制夹爪开合。set_gripper_value(255, 70) 让夹爪转动到最大位置，set_gripper_state(0, 70) 和 set_gripper_state(1, 70) 则是直接命令夹爪打开和关闭。

3.8 示例八：吸泵控制（树莓派版本）

用 GPIO 控制吸泵完成一个完整的"吸取—搬运—释放"任务。这是最具实用价值的一个示例。

吸泵搬运任务示例
from pymycobot.mycobot280 import MyCobot280
import time
import RPi.GPIO as GPIO

mc = MyCobot280('/dev/ttyAMA0', 1000000)

# 定义三个关键位置
angles = [
    [92.9, -10.1, -60, 5.8, -2.02, -37.7],      # 位置 0：取物点
    [92.9, -53.7, -83.05, 50.09, -0.43, -38.75], # 位置 1：中间过渡点
    [92.9, -10.1, -87.27, 5.8, -2.02, -37.7]     # 位置 2：放置点
]

# 初始化 GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(20, GPIO.OUT)  # 吸泵控制
GPIO.setup(21, GPIO.OUT)  # 泄气阀门控制

def pump_on():
    """开启吸泵"""
    GPIO.output(20, 0)

def pump_off():
    """关闭吸泵并泄气"""
    GPIO.output(20, 1)
    time.sleep(0.05)
    GPIO.output(21, 0)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(21, 1)
    time.sleep(0.05)

# 回到初始位置
mc.send_angles([0, 0, 0, 0, 0, 0], 30)
time.sleep(3)

# 执行任务：吸取物体
pump_on()
mc.send_angles(angles[2], 30)
time.sleep(2)
mc.send_angles(angles[1], 30)
time.sleep(2)
mc.send_angles(angles[0], 30)
time.sleep(2)
mc.send_angles(angles[1], 30)
time.sleep(2)

# 释放物体
pump_off()
mc.send_angles(angles[0], 40)
time.sleep(1.5)

GPIO 安全提醒

使用 GPIO 控制吸泵时，务必确保接线正确。错误的接线可能损坏树莓派或机械臂。首次测试时，建议先单独测试 GPIO 输出（用 LED 灯代替吸泵），确认逻辑正确后再连接实际设备。

代码解析

这个示例展示了一个完整的自动化搬运流程：

初始化 GPIO 和机械臂
定义三个关键位置（取物、过渡、放置）
开启吸泵，移动到物体上方吸取
经过过渡点，移动到放置位置
关闭吸泵并泄气，释放物体

pump_on() 和 pump_off() 被封装成了函数，这让主程序逻辑更清晰。你可以试着修改 angles 列表里的数值，让机械臂搬运到不同的位置。

四、把远程控制和手柄结合起来

到这一步，你已经掌握了三种控制机械臂的方式：

Python 代码自动运行（前面几节学的）
TCP/IP 网络远程控制（本节第一部分）
手柄实时操控（本节第二部分）

现在，是时候发挥你的创造力了。

本节自由探索项目

🎯 终极挑战：混合控制模式

能不能设计一个这样的系统：

用手柄把机械臂移动到一个位置
按某个按钮，让机械臂自动执行一段预设程序（比如跳一段机械舞）
程序结束后，又可以切回手柄控制

或者更复杂一点：

用 TCP/IP 从电脑上发送指令
机械臂执行指令的同时，用手柄可以随时"接管"控制权
松开手柄按钮，机械臂继续执行电脑发来的指令

这听起来像科幻电影？其实只是把这一节的内容拼在一起而已。真正的工程师，不是学最多知识的人，而是最会把已有知识组合出新东西的人。

❝

当你能让机械臂跨越空间听从你的指令，

当你能用游戏手柄像操控角色一样操控真实的机器，

当你能把灯光、运动、抓取组合成一场表演——

你已经不再是一个"学生"了。

你是一个。。。（我编不下去了，请大家帮我编一下）

——还是我说的

零、这一节你会学到什么​

一、TCP/IP 远程控制​

1.1 概述​

1.2 服务器端设置（树莓派）​

1.3 客户端使用（你的电脑）​

1.4 TCP/IP 控制 API​

1.4.1 MyCobot280Socket(ip, port)​

1.4.2 send_angles(angles, speed)​

二、手柄控制​

2.1 概述​

2.2 手柄按钮功能映射​

2.3 手柄控制设置步骤​

2.4 手柄控制完整代码​

三、综合演示案例​

3.1 示例一：RGB 灯光控制​

3.2 示例二：回归原点​

3.3 示例三：单关节运动​

3.4 示例四：多关节联动​

3.5 示例五：左右摇摆​

3.6 示例六：机械舞​

3.7 示例七：夹爪控制​

3.8 示例八：吸泵控制（树莓派版本）​

四、把远程控制和手柄结合起来​

零、这一节你会学到什么

一、TCP/IP 远程控制

1.1 概述

1.2 服务器端设置（树莓派）

1.3 客户端使用（你的电脑）

1.4 TCP/IP 控制 API

1.4.1 `MyCobot280Socket(ip, port)`

1.4.2 `send_angles(angles, speed)`

二、手柄控制

2.1 概述

2.2 手柄按钮功能映射

2.3 手柄控制设置步骤

2.4 手柄控制完整代码

三、综合演示案例

3.1 示例一：RGB 灯光控制

3.2 示例二：回归原点

3.3 示例三：单关节运动

3.4 示例四：多关节联动

3.5 示例五：左右摇摆

3.6 示例六：机械舞

3.7 示例七：夹爪控制

3.8 示例八：吸泵控制（树莓派版本）

四、把远程控制和手柄结合起来