CAN总线故障软件排查指南

背景描述

在机械臂的运行过程中，突然弹窗can总线错误，因为硬件排查需要一定的硬件知识以及一些额外工具，这里尝试从软件以及日志层面给大家讲一下排查步骤。

软件修复历程

上位机程序迭代的过程中，已经将实际使用测试过程中的软件bug基本都解决了，包括但不限于

数据通信阻塞
can与canfd的自动检查
传输过大字节的报错问题

问题分类

这里将can总线错误弹窗的原因分为了几个板块

误操作问题
版本不适配问题
硬件问题

一、误操作问题

1.升级固件包之后，弹窗报错"CAN总线错误"

原本机械臂正常运行，因为要解决其他问题(比如报误碰撞、速度跑不满等问题)，然后升级的固件，升级完报错的，这种一般都是上传的版本升级包不兼容导致的，建议直接回退固件版本保证机械臂运行，再与研发沟通是否升级以及版本选择。

二、版本不适配问题

前情提要

机械臂关节主控芯片的bootloder，在从v1.0.x到v1.1.x做过改善升级，但此升级导致固件版本升级时，无法直接从v1.0.x升级到v1.1.x版本。

涉及到的关节型号有：i系列所有型号关节、C系列所有型号关节、iH系列所有型号关节。

涉及到的底座型号有：丝印为 ROBOT POWER Board V1.2 ，使⽤的固件为base_i_C_h120-*.hex的底座。

[详细说明文档]

解决方法：

使用jlink下载包含v1.1.x版本的bootloader固件包，然后再正常在线升级。
重新升级v1.0.x的固件，回到v1.0.x的版本。

三、硬件问题

这里列举几个常见的硬件问题在日志中的体现

现象1

在机械臂运行过程中突然报“CAN总线硬件错误”，首先检查线缆是否连接完好，若完好，则大概率是CAN硬接线出了问题（机械摩擦松动或者高温导致胶松动等），在机械臂移动过程中导致can线不稳定。

现象2

这里可以看到6个关节全部报错，且工具板、基座板、机器人全部通信断开。这种也是典型的硬件问题。

现象3

当机械臂线缆过长时，有概率报“can总线错误”，主要是因为信号延时以及不稳定。

现象4

这里可以看上电过程报了工具板找不到的error，这个也会导致报“can bus error”。

这里贴一张can线破损的图片

PS：关于硬件问题的解决，若现场有条件的话，可以按照can错误硬件排查手册进行先期硬件排查。若无条件，则安排返厂维修。

四、日志错误码分类及其解析

c++

/// 错误码
#define ERR_OVER_CURRENT_BIT    (((uint32_t)0x01) << 0) ///< 过流
#define ERR_OVER_VOLTAGE_BIT    (((uint32_t)0x01) << 1) ///< 过压
#define ERR_OVER_TEMPRATURE_BIT (((uint32_t)0x01) << 2) ///< 过温
#define ERR_COMMUNICATION       (((uint32_t)0x01) << 3) ///< 通信
#define ERR_LOW_VOLTAGE           (((uint32_t)0x01) << 4) ///< 欠压
#define ERR_UVW_LOGIC_INVALID     (((uint32_t)0x01) << 5) ///< UVW逻辑无效
#define ERR_UVW_ABZ_FAULT         (((uint32_t)0x01) << 6) ///< ABZ相错误
#define ERR_ABS_ENC_COMM_FAULT    (((uint32_t)0x01) << 7) ///< 绝对编码器错误
#define ERR_ADC_ZERO_OFFSET_FAULT (((uint32_t)0x01) << 8) ///< ADC零点偏移错误
#define ERR_ENC_POLLUTE           (((uint32_t)0x01) << 9) ///< 编码器污染等级错误
#define ERR_ENC_Z_LOST            (((uint32_t)0x01) << 10) ///< Z相丢失
#define ERR_ENC_CALI_FAULT        (((uint32_t)0x01) << 11) ///< 编码器校准错误
#define ERR_IMU_FAULT             (((uint32_t)0x01) << 12) ///< 惯性测量单元故障
#define ERR_IPM_NTC_FAULT         (((uint32_t)0x01) << 13) ///< NTC故障
#define ERR_ABS_ENC_LOW_VOLT      (((uint32_t)0x01) << 14) ///< 绝对编码器电压低
#define ERR_SHROT_CIRCUIT_FAULT   (((uint32_t)0x01) << 15) ///< 短路故障
#define ERR_POS_OVER_LIMIT        (((uint32_t)0x01) << 16) ///< 位置超限
#define ERR_MOTOR_STALL           (((uint32_t)0x01) << 17) ///< 电机堵转
#define ERR_ABS_MT_FAULT          (((uint32_t)0x01) << 18) ///< 绝对编码器多圈故障
#define ERR_MOTOR_PHASE_LOSE      (((uint32_t)0x01) << 19) ///< 电机缺相
#define ERR_BRAKE_FAULT           (((uint32_t)0x01) << 20) ///< 刹车故障
#define ERR_REDUCER_OVER_TEMP     (((uint32_t)0x01) << 21) ///< 减速机过温
#define ERR_REDUCER_NTC_FAULT     (((uint32_t)0x01) << 22) ///< 减速机NTC故障
#define ERR_FIRMWARE_UPDATE_FAULT (((uint32_t)0x01) << 23) ///< 固件升级错误
#define ERR_FLASH_OP_FAIL         (((uint32_t)0x01) << 24) ///< FLASH操作故障
#define ERR_EXT_ABS_ENC_COMMFAULT \
    (((uint32_t)0x01) << 25) ///< 减速器端编码器通信故障
#define ERR_BATTERY_LOW      (((uint32_t)0x01) << 26) ///< battery low power
#define ERR_PHASE_ALIGN_FAIL (((uint32_t)0x01) << 27) ///< lock magnet pole
#define ERR_CAN_BUS          (((uint32_t)0x01) << 28) ///< CAN硬件错误
#define ERR_POS_CMD          (((uint32_t)0x01) << 29) ///< 位置指令不连续
#define ERR_POS_INIT         (((uint32_t)0x01) << 30) ///< 位置初始化失败
#define ERR_TORQUE_SENSOR    (((uint32_t)0x01) << 31) ///< 力矩传感器故障

错误码使用举例说明

日志报错如下

日志这里输出错误码0x10000008，这里为16进制，我们转换为二进制，再对照错误码表

可以看到二进制下，第3个bit和第28bit的值为1(从0开始)，即代表

通信问题
CAN硬件错误

条件允许的话，可以拆开机械臂查看对应硬件是否有问题，否则建议返厂维修。

CAN总线故障软件排查指南 ​

背景描述 ​

软件修复历程 ​

问题分类 ​

一、误操作问题 ​

1.升级固件包之后，弹窗报错"CAN总线错误" ​

二、版本不适配问题 ​

前情提要 ​

解决方法： ​

相关日志输出 ​

三、硬件问题 ​

现象1 ​

现象2 ​

现象3 ​

现象4 ​

这里贴一张can线破损的图片 ​

PS：关于硬件问题的解决，若现场有条件的话，可以按照can错误硬件排查手册进行先期硬件排查。若无条件，则安排返厂维修。 ​

四、日志错误码分类及其解析 ​

错误码使用举例说明 ​