在人形機(jī)器人的研發(fā)版圖中，靈巧手是連接技術(shù)構(gòu)想與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵橋梁，要讓這雙「機(jī)械手」實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)運(yùn)動(dòng)、毫牛級(jí)力控，一套高效且精準(zhǔn)的測試驗(yàn)證方案，是其從實(shí)驗(yàn)室原型走向量產(chǎn)落地的核心保障。

虹科打造的這套基于CAN FD技術(shù)的測試方案，將高速通信、智能監(jiān)控與精準(zhǔn)控制深度融合，為靈巧手的研發(fā)、質(zhì)檢與應(yīng)用提供了全維度的能力支撐。本方案中承擔(dān)核心執(zhí)行任務(wù)的靈巧手，來自虹科合作伙伴靈巧智能，其優(yōu)異的硬件表現(xiàn)，為虹科測試方案的價(jià)值驗(yàn)證提供了關(guān)鍵載體。

當(dāng)靈巧手遇上CAN FD

行業(yè)痛點(diǎn)與技術(shù)機(jī)遇

機(jī)器人靈巧手作為仿人機(jī)器人的核心執(zhí)行部件，需具備多自由度運(yùn)動(dòng)、力感知與精準(zhǔn)操作能力，其應(yīng)用場景覆蓋工業(yè)分揀、醫(yī)療康復(fù)、科研實(shí)驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域。

而要實(shí)現(xiàn)對(duì)靈巧手「毫米級(jí)運(yùn)動(dòng)、毫牛級(jí)力控」的精準(zhǔn)測試，傳統(tǒng)通信與測試手段存在帶寬不足、實(shí)時(shí)性差、數(shù)據(jù)解析復(fù)雜等痛點(diǎn)。

在機(jī)器人行業(yè)的通信控制中，基本會(huì)選用EtherCAT或者CAN FD作為核心通信協(xié)議。其中CAN FD憑借其穩(wěn)定的傳輸質(zhì)量和極低的布線成本嶄露頭角。

CAN FD作為傳統(tǒng)CAN總線的升級(jí)版本，將數(shù)據(jù)段傳輸速率提升至8Mbps，單幀數(shù)據(jù)載荷擴(kuò)展至64字節(jié)，同時(shí)保留了CAN總線的高可靠性與實(shí)時(shí)性優(yōu)勢，完美適配機(jī)器人靈巧手對(duì)「高速指令傳輸 + 多傳感器數(shù)據(jù)回傳」的需求。

虹科方案核心

三位一體的技術(shù)協(xié)同

虹科靈巧手運(yùn)動(dòng)控制方案以「通信 + 監(jiān)控 + 控制」為核心邏輯，搭建起從信號(hào)采集到運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的完整驗(yàn)證鏈路，讓靈巧手的每一個(gè)動(dòng)作、每一組數(shù)據(jù)都可監(jiān)測、可調(diào)控。

靈巧手單元

由虹科合作伙伴靈巧智能提供的這款靈巧手具備高自由度（如19DOF）、高精度力/位傳感器與仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可復(fù)現(xiàn)擬人化動(dòng)作與精細(xì)操作，是測試方案的核心執(zhí)行單元。

CAN FD測試工具

虹科支持8路CAN(FD) 和2路1000BASE-T1協(xié)議的總線工作站，適配靈巧手仲裁段1Mbps，數(shù)據(jù)段5Mbps的傳輸速率、64字節(jié)單幀載荷，且具備1微秒級(jí)時(shí)間戳精度，為「指令高速下發(fā)+數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳」提供硬件基石。

虹科車輛網(wǎng)絡(luò)通訊測試主板是一款高性能工控機(jī)主板，用于監(jiān)控、仿真、模擬 CAN(FD)和T1網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和通訊能力。它集成了8路CAN(FD)接口以及2路1000BASE-T1接口，可兼容PCAN底層驅(qū)動(dòng)，能夠滿足復(fù)雜通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的測試、數(shù)據(jù)傳輸需求，廣泛應(yīng)用于汽車研發(fā)、智能交通、車輛檢測等領(lǐng)域。

虹科自研新品 | 告別分散測試！虹科車輛網(wǎng)絡(luò)通訊測試主板：打通8路CAN(FD)+雙千兆車載以太網(wǎng)

定制化軟件平臺(tái) ——

虹科PCAN-Explorer 6

基于虹科PCAN-Explorer 6打造的軟件平臺(tái)，針對(duì)靈巧智能靈巧手的通信協(xié)議做了專屬適配，讓復(fù)雜的測試流程變得簡單高效：

信號(hào)監(jiān)控

實(shí)時(shí)采集并解析靈巧手的電機(jī)電流、溫度、角度傳感器、力傳感器等多維度信號(hào)，以圖表形式直觀呈現(xiàn)（如本文「左右手軟件監(jiān)控圖」所示，可分別對(duì)左手、右手的電機(jī)狀態(tài)、傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立監(jiān)控）。

指令發(fā)送

支持關(guān)鍵手勢動(dòng)作的一鍵式運(yùn)動(dòng)指令發(fā)送，也可通過參數(shù)化界面實(shí)現(xiàn)單關(guān)節(jié)、多關(guān)節(jié)的精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)測延遲偏差小于5微秒，滿足毫牛級(jí)力控的同步性要求。

數(shù)據(jù)解析與分析

借助數(shù)據(jù)庫文件解析功能，將CAN FD總線上的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為易懂的物理量，并支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄、離線分析與故障追溯。

系統(tǒng)部署

從通信測試到擬人化控制

整套系統(tǒng)的部署流程簡潔高效，無需復(fù)雜的專業(yè)操作即可完成測試準(zhǔn)備：

快速建立通信鏈路

如圖可見，整套系統(tǒng)由靈巧智能靈巧手、虹科總線工作站、上位機(jī)（運(yùn)行虹科PCAN-Explorer 6定制工程）組成。

硬件連接完成后，通過虹科PCAN-Explorer 6的「總線配置」模塊設(shè)置CAN FD通信參數(shù)（如波特率、通信數(shù)據(jù)等），即可建立靈巧手與測試工具的高速通信鏈路。

建立數(shù)據(jù)庫，多維度信號(hào)監(jiān)控 ——

讓靈巧手「狀態(tài)透明化」

在虹科PCAN-Explorer 6軟件的Symbol Editor中，可以自由建立基于CAN(FD)總線的通信數(shù)據(jù)庫，包括對(duì)總線上具體報(bào)文和信號(hào)的描述、Layout，以及虛擬變量或者一些定制工程中可能用到的各種數(shù)據(jù)類型的參數(shù)。

通過對(duì)數(shù)據(jù)庫文件的加載，在定制工程中我們可以從「鏈路層」轉(zhuǎn)移到「應(yīng)用層」，即便是非技術(shù)人員，也可以通過這一套定制工程，完成基本的通信測試和指令驅(qū)動(dòng)：

電機(jī)狀態(tài)監(jiān)控

實(shí)時(shí)查看各關(guān)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、位置、電流、溫度等參數(shù)，確保電機(jī)運(yùn)行在安全閾值內(nèi)。

傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)控

解析角度傳感器、力傳感器（法向力、切向力）的輸出，驗(yàn)證靈巧手在運(yùn)動(dòng)過程中的位姿精度與力控性能。

通信狀態(tài)監(jiān)控

實(shí)時(shí)追蹤C(jī)AN FD總線的負(fù)載率、錯(cuò)誤幀等信息，保障通信鏈路的穩(wěn)定性。

從實(shí)驗(yàn)室到應(yīng)用場

加速靈巧手產(chǎn)業(yè)化落地

這套基于CAN FD技術(shù)的虹科機(jī)器人靈巧手測試方案，憑借軟硬件的深度協(xié)同，構(gòu)建了全鏈路、高精度的測試體系。

方案以「硬件精準(zhǔn)傳輸+軟件智能解析」的專業(yè)技術(shù)架構(gòu)，及全鏈路數(shù)據(jù)可追溯、測試流程可復(fù)現(xiàn)的嚴(yán)謹(jǐn)邏輯，既為靈巧手技術(shù)迭代提供量化支撐，更成為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化發(fā)展的技術(shù)標(biāo)桿。目前，該靈巧手已在工業(yè)分揀、電力巡檢等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，本方案將持續(xù)為其產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)與規(guī)?；涞靥峁┛煽康募夹g(shù)保障與測試支撐。