BrainCo-Revo2Slave EtherCAT 通信协议文档

1.设备基础信息

项目	内容
设备名称	BrainCo-Revo2Slave
Vendor Name	BrainCo
Vendor ID	0x00BC0000
Product Code	0x00009252
Revision No	0x00000001

具体对象字典配置

2.同步管理器与 PDO 映射

2.1 同步管理器配置

SM Index	功能	对应 PDO Index
SM2 (0x1C12)	Master → Slave 输出	0x1600
SM3 (0x1C13)	Slave → Master 输入	0x1A00

2.2 RxPDO（0x1600）

子索引	对象	描述
0x01	0x7000:01	多指控制模式
0x02	0x7000:02	多指控制参数1（6xINT16）
0x03	0x7000:03	多指控制参数2（6xUINT16）
0x04	0x7010:01	单指控制模式
0x05	0x7010:02	单指目标关节 ID
0x06	0x7010:03	单指控制参数1（INT16）
0x07	0x7010:04	单指控制参数2（UINT16）

控制模式定义

shell

# define CTRL_MODE_POS_TIME   0x01  // 位置 + 时间
# define CTRL_MODE_POS_SPD    0x02  // 位置 + 速度
# define CTRL_MODE_SPD        0x03  // 速度控制
# define CTRL_MODE_CURRENT    0x04  // 电流控制
# define CTRL_MODE_PWM        0x05  // PWM占空比

目标关节 ID 定义

shell

typedef enum {
    // 拇指尖部
    THUMB_FLEX,
    // 拇指根部
    THUMB_ABDUCT,
    // 食指
    INDEX_FINGER,
    // 中指
    MIDDLE_FINGER,
    // 无名指
    RING_FINGER,
    // 小指
    PINKY
} finger_index_t;

2.3 手指TxPDO（0x1A00）

子索引	对象	描述
0x01	0x6000:01	关节位置（6xUINT16）
0x02	0x6000:02	关节速度（6xINT16）
0x03	0x6000:03	关节电流（6xINT16）
0x04	0x6000:04	关节状态（6xUINT16）

6 个手指电机位置（Pos） → UINT16 ×6
6 个手指速度（Spd） → INT16 ×6
6 个手指电流（Cur） → INT16 ×6
6 个手指状态（State） → UINT16 ×6
总计：12 + 12 + 12 + 12 = 48 字节数据，主站可直接映射到变量使用。

2.4 电容式触觉 TxPDO 字典（0x6010）

索引	子索引	字段名	类型	数量	描述
0x6010	0x01	force_normal	UINT16	5	法向力
0x6010	0x02	force_tangential	UINT16	5	切向力
0x6010	0x03	force_direction	UINT16）	5	切向力方向
0x6010	0x04	proximity	UINT32	5	接近觉
0x6010	0x05	touch_status	UINT16	5	触觉状态

5个手指法向力（force_normal） → UINT16 ×5
5个手指切向力（force_tangential） → INT16 ×5
5个手指切向力方向（force_direction） → INT16 ×5
5个手指接近觉（proximity） → UINT32 ×5
5个手指触觉状态（touch_status）→ UINT16 ×5 总计：10 + 10 + 10 + 20 + 10 = 60 字节数据，主站可直接映射到变量使用。
法向力，切向力是 16 位的无符号数据。数值单位是 100 * N，例如切向力 1000 表示 1000 / 100 N, 即 10 N。法向力，切向力的测量范围是 0 ~ 25 N。
切向力方向是 16 位的无符号数据。单位是角度，数值范围为 0 ~ 359 度。靠近指尖的方向为 0 度，按顺时针旋转最大到 359 度，当数值为 65535 (0xFFFF) 时，表示切向力方向无效。
接近值是 32 位的无符号数据。
触觉状态寄存器为 16 位，分高低字节表示不同状态信息：
高字节：用于表示传感器内部数据更新的包序号。该字节数值若递增或发生变化，表明传感器输出数据已更新。
低字节：用于指示传感器当前状态，各位定义如下：
1. bit2：触发时间超时
2. bit1：原始值未更新
3. bit0：原始值错误

3.配置参数字典（Object 0x8000）

3.1 通用配置字段

子索引	参数名	类型	描述
0x01	hand_type	UINT8(WR)	0=左手，1=右手
0x02	led_switch	UINT8(WR)	手背灯开关
0x03	buzzer_switch	UINT8(WR)	蜂鸣器开关
0x04	vibrator_switch	UINT8(WR)	振动马达开关
0x05	unit_mode	UINT8(WR)	0=无量纲, 1=物理单位
0x06	pos_calibration	UINT8 (WO)	手动位置校准
0x07	auto_calibration	UINT8(WR)	开机自动校准
0x08	turbo_mode	UINT8(WR)	Turbo
0x09	turbo_param[0] ，turbo_param[1]	2XUINT16(WR)	Turbo

3.2 各关节保护电流字段

子索引	参数名	类型	描述
0x0A	thumb_flex_pro_cur	UINT16(WR)	拇指尖保护电流
0x0B	thumb_aux_pro_cur	UINT16(WR)	拇指根保护电流
0x0C	index_pro_cur	UINT16(WR)	食指保护电流
0x0D	mid_pro_cur	UINT16(WR)	中指保护电流
0x0E	ring_pro_cur	UINT16(WR)	无名指保护电流
0x0F	pink_pro_cur	UINT16(WR)	小指保护电流
0x10	thumb_aux_lock_cur	UINT16(WR)	拇指副关节锁定电流

3.3 固件信息字段

子索引	参数名	类型	描述
0x11	ctrl_wrist_fw_version	STRING(20)(RO)	控制板固件版本（字符串：高.中.低）
0x12	ctrl_sn	STRING(18)(WR)	控制板设备序列号（SN）
0x13	wrist_fw_version	STRING(20)(RO)	手腕板固件版本（字符串：高.中.低）
0x14	wrist_sn	STRING(18)(WR)	手腕板设备序列号（SN）
0x15	foe_file_type	UINT8(WO)	FoE 文件类型标识：1=手腕板，2=控制板
0x16	foe_auth_code	STRING(8)(WO)	FoE 文件认证码

4.触觉 SDO 参数字典（Object 0x8010）

索引	子索引	字段名	类型	长度	描述
0x8010	1	thumb_calibration	uint8（WO）	1	拇指校准
0x8010	2	index_calibration	uint8（WO）	1	食指校准
0x8010	3	mid_calibration	uint8（WO）	1	中指校准
0x8010	4	ring_calibration	uint8（WO）	1	无名指校准
0x8010	5	pinky_calibration	uint8（WO）	1	小指校准
0x8010	6	touch_vendor	uint8（RO）	1	触觉厂商（1：电容式 2：压力感知式）
0x8010	7	thumb_acq_param_update	uint8（WO）	1	拇指通道值调整
0x8010	8	index_acq_param_update	uint8（WO）	1	食指通道值调整
0x8010	9	mid_acq_param_update	uint8（WO）	1	中指通道值调整
0x8010	10	ring_acq_param_update	uint8（WO）	1	无名指通道值调整
0x8010	11	prink_acq_param_update	uint8（WO）	1	小指通道值调整
0x8010	12	reserved1	uint8（RO）	1	预留
0x8010	13	thumb_touch_fw_version	string（RO）	20	拇指触觉固件版本
0x8010	14	index_touch_fw_version	string（RO）	20	食指触觉固件版本
0x8010	15	mid_touch_fw_version	string（RO）	20	中指触觉固件版本
0x8010	16	ring_touch_fw_version	string（RO）	20	无名指触觉固件版本
0x8010	17	pink_touch_fw_version	string（RO）	20	小指触觉固件版本

5.控制模式与参数说明

灵巧手控制协议支持 6 个手指的单独或联合控制。控制方式支持位置、速度、电流、PWM 占空比等多种模式，分别适配百分比模式和物理量模式。其中符号代表方向（正为手指弯曲方向，负为手指伸直方向）

5.1 控制模式编号（适用于单/多指控制）

控制模式编号	模式名称	param1 说明	param2 说明
0x01	位置 + 时间控制	目标位置	运动时间（ms）
0x02	位置 + 速度控制	目标位置	运动速度
0x03	速度控制	目标速度	无
0x04	电流控制	目标电流	无
0x05	PWM 占空比控制	PWM 比值	无

5.2 PWM 控制说明

PWM占空比是一个无单位比值，范围 -1000 ~ +1000

5.3 单位模式解释

a）百分比模式（unit_mode = 0）

参数	含义	范围
位置	行程的百分比	0 ~ 1000
速度	最大速度的百分比	-1000 ~ 1000
电流	最大电流（1000mA）的百分比	-1000 ~ 1000

b）物理量模式（unit_mode = 1）

参数	含义	单位
位置	手指角度位置	°（度）
速度	手指角速度	°/s
电流	实际电机控制电流	mA

5.4 多指控制与单指控制区别

类型	地址区	控制模式字段	控制参数结构
多指控制	RxPDO 0x7000	mult_finger_ctrl_mode	param1[6] + param2[6]
单指控制	RxPDO 0x7010	finger_ctrl_mode	finger_id + param1 + param2

多指控制一次性设定所有 6 个手指的目标
单指控制用于精确单个手指调整或调试控制

6. FoE 固件升级协议说明

Revo 2 进阶版和触觉版灵巧手支持通过 EtherCAT FoE（File over EtherCAT）协议进行固件升级，适用于手腕板与控制板的独立升级需求。

6.1 升级类型与认证信息

升级类型	文件名	升级认证码
手腕板固件	Revo2EC_x.x.x_$time.bin	BRCW2025
控制板固件	Revo2_Vx.x.x_$time.bin	BRCC2025

6.2 FoE 升级流程

FoE 升级完整流程包含认证、文件类型指定、固件传输与写入四个步骤：

一. 主站写入升级类型与认证码

SDO 0x8000:0x15 写入升级类型（1=手腕板，2=控制板）
SDO 0x8000:0x16 写入认证码（如 "BRCW2025"）

二. 主站通过 FoE 发送固件文件

文件名必须匹配约定值（如 Revo2EC_0.0.1_2506231346.bin）

三. 从站接收并校验

检查认证码是否一致
写入对应 Flash 区域

四. 升级完成

建议主站复位设备或系统重新扫描

6.3 注意事项

文件名大小写敏感，需完全匹配
从站写入过程中将中断 PDO 通信
设备升级后回自动重启新的固件
建议升级完成后重启 EtherCAT 总线

6.4 升级时序图

6.5 固件文件头结构

为确保固件升级文件合法性与版本识别，所有通过 FoE 升级的 .bin 文件，已由打包工具自动添加如下文件头结构（共计 16 字节）：

字段名称	长度	描述
Magic Number	8 字节	固定标识符，用于识别设备类型：手腕板 → "BRCW2025" 控制板 → "BRCC2025"
Firmware Version	4 字节	固件版本号结构如下：最高字节为保留字段（0x00），后三字节依次为主版本号（Major）、次版本号（Minor）、修订号（Patch）。例如版本号 1.2.3 表示为：0x00010203
预留字段	4 字节	保留字段，当前为 0x00，留作后续扩展使用

该结构由打包工具自动写入文件头部，用户无需手动添加，也不应修改。

升级验证逻辑

从站在接收 FoE 文件后，先检查 Magic Number 是否匹配当前升级类型；
若不匹配则拒绝升级，若匹配，进入烧录流程
固件头数据用于升级判断，不会写入 Flash 应用区。

BrainCo-Revo2Slave EtherCAT 通信协议文档 ​

1.设备基础信息 ​

2.同步管理器与 PDO 映射 ​

2.1 同步管理器配置 ​

2.2 RxPDO（0x1600） ​

控制模式定义 ​

目标关节 ID 定义 ​

2.3 手指TxPDO（0x1A00） ​

2.4 电容式触觉 TxPDO 字典（0x6010） ​

3.配置参数字典（Object 0x8000） ​

3.1 通用配置字段 ​

3.2 各关节保护电流字段 ​

3.3 固件信息字段 ​

4.触觉 SDO 参数字典（Object 0x8010） ​

5.控制模式与参数说明 ​

5.1 控制模式编号（适用于单/多指控制） ​

5.2 PWM 控制说明 ​

5.3 单位模式解释 ​

a）百分比模式（unit_mode = 0） ​

b）物理量模式（unit_mode = 1） ​

5.4 多指控制与单指控制区别 ​

6. FoE 固件升级协议说明 ​

6.1 升级类型与认证信息 ​

6.2 FoE 升级流程 ​

6.3 注意事项 ​

6.4 升级时序图 ​

6.5 固件文件头结构 ​

** 升级验证逻辑** ​