7.1 UNO Q 与 Arduino App Lab 快速入门

本节面向首次使用 myCobot 280 for Arduino 与 UNO Q 的客户。请先完成本节的 RGB 验证,再进入UNO Q Python、网络控制或手柄控制等开发内容。

1. 先阅读 UNO Q 官方用户手册

UNO Q 的供电、USB-C 接口、显示输出、网络、扩展接口和系统功能以 Arduino 官方资料为准。首次开机、连接外设或需要确认板卡本体能力时,请先阅读 Arduino UNO Q User Manual。

本 GitBook 只说明 UNO Q 与 myCobot 280 的配合使用,不替代官方板卡手册。若官方手册与本文在板卡操作方面有差异,请以官方最新版为准。

2. 选择使用方式

使用方式 适用对象 建议用途
Arduino App Lab(PC-hosted) 首次使用者、普通客户 用电脑导入并运行 myCobot 案例;这是推荐的起点
Arduino App Lab(SBC) 有显示器、键鼠的用户 直接在 UNO Q 上运行 App;手柄案例使用此方式
UNO Q Python 有 Python 开发需求的用户 在 UNO Q 的 Debian 环境编写和调试脚本
TCP Socket 有局域网集成需求的用户 从电脑上的 Python 程序远程控制机械臂

以上入口都会控制同一台机械臂。切换入口前,请先点击 Stop、结束脚本或断开客户端,避免多个程序同时发送指令。

客户首次验证只需使用 Arduino App Lab(PC-hosted)和 RGB 案例,无需了解 Bridge、RPC 或底层通信细节。

首次使用建议选择 PC-hosted 模式:使用支持数据传输的 USB-C 线将电脑与 UNO Q 连接。需要在 UNO Q 上直接操作或使用手柄时,再选择 SBC 模式。

3. 硬件准备

  • myCobot 280 for Arduino 及电源
  • Arduino UNO Q 及合适的供电方式
  • 按交付接线连接 UNO Q 与机械臂的通信线
  • PC-hosted 模式所需的 USB-C 数据线
  • SBC 模式所需的显示器、键盘和鼠标
  • 手柄控制所需的手柄接收器及带外部供电能力的 USB Hub

UNO Q 可通过 USB-C、5V 或 VIN 供电。客户默认使用 USB-C 供电与连接;若改用 5V 或 VIN,请严格按 Arduino 官方用户手册的电压要求接线,且不要同时接入多个供电来源。

UNO Q 供电方式示意

图 7.1-1 UNO Q 供电方式(来源:Arduino UNO Q 官方用户手册)

UNO Q 与 myCobot 280 连接实物图

图 7.1-2 UNO Q 与 myCobot 280 连接实物图

4. 安全事项

  1. 固定机械臂底座,确认供电和通信线连接正确,不要带电改接 D0/D1 或外设供电。
  2. 清空机械臂运动范围,确保人员远离关节和末端,并准备好急停措施。
  3. 先执行版本、角度和 RGB 等不会引起机械臂运动的检查,再执行回零或关节运动。
  4. 回零同样会产生运动,不可在空间不足时直接运行。
  5. 夹爪和吸泵案例只能在相应外设安装、接线正确后运行。
  6. 同一时刻只允许一个入口发送运动指令。

5. 安装 Arduino App Lab

Arduino App Lab 用于开发和运行 UNO Q App。一个 App 可以同时包含在 Linux 侧运行的 Python 程序、在 MCU 侧运行的 Arduino Sketch,以及可选的 Bricks。

5.1 下载 Arduino App Lab

访问 Arduino Software,找到 Arduino App Lab 区域。请勿误选 Arduino IDE 或 Arduino Lab for MicroPython。下载页面会根据操作系统提供相应安装包;版本会持续更新,请始终下载官网最新版。

Arduino App Lab Windows 官方安装说明

图 7.1-3 Arduino App Lab Windows 官方安装说明(来源:Arduino 官方文档)

官方原文:Setup Arduino App Lab on Windows

5.2 Windows 安装

  1. 在官网下载页面选择 Windows 安装包。普通 Windows 10/11 电脑选择 x64 安装程序;ARM Windows 11 设备选择 ARM 安装程序。
  2. 下载完成后运行 .exe 文件。
  3. 按安装向导完成安装,然后启动 Arduino App Lab。
  4. 在窗口标题或 About 页面确认 App Lab 已正常启动。文档中的版本号只用于示例,以官网当前版本为准。

如果已经安装 App Lab,软件通常会自动提示更新。需要手动更新时,重新下载最新版安装包并按提示覆盖旧版本。详情参见 Arduino 官方手动更新说明。

5.3 macOS 与 Linux

  • macOS:从官网下载 .dmg,打开后将 Arduino App Lab 拖入 Applications 文件夹。参见 macOS 官方安装说明。
  • Linux:从官网下载 .tar.gz,解压到合适目录后按包内说明启动。参见 Linux 官方安装说明。

6. 首次连接与配置(PC-hosted)

  1. 为机械臂和 UNO Q 正确供电。
  2. 使用支持数据传输的 USB-C 线连接 UNO Q 和电脑。只有充电功能的线缆无法完成设备识别。
  3. 启动 App Lab,等待 UNO Q 完成启动;首次识别可能需要约 60 秒。
  4. 在设备选择区域选择检测到的 UNO Q,并按引导完成设备名称、Linux 密码和网络设置。
  5. 如果 App Lab 提示软件或板端系统需要更新,先保存现有项目,再按提示完成更新并重启 App Lab。
  6. 首次通过 USB 完成配置后,可在同一局域网内使用 Network 连接方式。

UNO Q 连接、配置与更新官方说明

图 7.1-4 UNO Q 连接、配置与更新(来源:Arduino 官方文档)

官方原文:Connect, Configure and Update

请妥善保存首次设置的设备密码。本文不提供统一密码,也不要在公开工单或聊天中发送密码。

7. SBC 模式(可选)

SBC 模式是在 UNO Q 连接显示器、键盘和鼠标后,直接运行板端预装的 App Lab。该模式不需要通过 USB 数据线连接另一台电脑。

SBC 模式与 PC-hosted 模式连接示意

图 7.1-5 SBC 模式与 PC-hosted 模式连接示意(来源:Arduino UNO Q 官方用户手册)

左侧为 SBC 模式:UNO Q 通过带外部供电能力的 USB-C Hub 连接显示器、键盘和鼠标。右侧为 PC-hosted 模式:电脑通过 USB-C 数据线连接 UNO Q。

  • 外接键鼠、手柄接收器或其他 USB 外设时,建议使用带外部供电能力的 USB Hub。
  • 首次使用仍需根据界面完成网络、密码和系统更新配置。
  • 本项目的手柄案例使用 SBC 模式。

官方原文:Single-Board Computer Mode


8. 导入并运行 myCobot 案例

myCobot 280 案例以完整 App ZIP 包提供。导入后应保留以下结构:

app.yaml
python/
  main.py
  requirements.txt
  pymycobot-4.0.8b1+unoq-*.whl
sketch/
  sketch.ino
  • python/main.py 是 Linux 侧 Python 入口。
  • sketch/sketch.ino 在 MCU 侧提供 XferBridgeMsg。
  • python/requirements.txt 声明 App 环境依赖。
  • 本地 pymycobot wheel 是 UNO Q 适配版本,不能替换为未适配的普通版本。

不要只复制 main.py,否则 Bridge RPC 方法和项目依赖可能缺失。

8.1 导入并运行案例

  1. 启动 App Lab 并选择已配置的 UNO Q。
  2. 在 Apps 页面使用 Import 导入完整 ZIP;如果当前版本要求先创建 App,则将 app.yaml、python/ 和 sketch/ 一起放入项目并保持相对路径。
  3. 检查项目文件完整后点击右上角 Run。
  4. 等待 App Lab 编译 Sketch、部署 Python 依赖并启动 App。首次运行可能比后续运行耗时更长。
  5. 在 Console 中查看:
    • Start-up:构建、部署和启动日志;
    • Main / Python:main.py 的输出和运行错误;
    • Sketch:MCU Sketch 的串口输出。
  6. 测试完成后点击 Stop,等待当前 App 完全停止再切换其他控制入口。

Arduino App Lab 快速入门界面说明

图 7.1-6 Arduino App Lab 快速入门(来源:Arduino 官方文档)

官方原文:Tutorial: Using Arduino App Lab

8.2 推荐使用顺序

案例包 功能 运行条件
Control Robot RGB.zip 末端 RGB 变色,不运动 首个验证案例
Robot Go Home.zip 机械臂回零 清空运动空间
Robot Single Joint Angle.zip 单关节运动 清空运动空间
Robot Multi Joint Angles.zip 多关节目标角度运动 清空运动空间
Robot Sway.zip、Robot Dance.zip 连续运动演示 充分清空工作区域
Robot Gripper.zip 自适应夹爪动作 已安装夹爪
Robot Pump.zip 吸泵和释放阀动作 已安装吸泵并核对接线
Robot Handle Control.zip 手柄控制 SBC 模式、接收器和匹配驱动

建议先运行 RGB 案例。RGB 正常后,再按回零、单关节、多关节、连续运动和外设案例的顺序测试。

8.3 常见启动问题

现象 检查方法
ZIP 无法导入 确认使用完整 App ZIP,而不是源文件子目录或单个 main.py
未检测到 UNO Q 检查 USB-C 线是否支持数据、板卡是否完成启动,以及 App Lab 的设备选择区域
Python 依赖安装失败 检查 requirements.txt 和本地 wheel 是否存在,保持压缩包原有结构
method XferBridgeMsg not available 检查 sketch/sketch.ino 是否存在并成功部署,查看 Start-up 与 Sketch 日志
App 已启动但机械臂无动作 先停止其他控制程序,再检查机械臂供电、接线和 Main/Python 日志

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