# Dobot Magician User Guide (DobotLab-based)
## 啟動與復歸

### 🔹 LED 指示燈狀態對照表

| LED 顏色/狀態 | 代表意義 | 處理方式 |
|--------------------|--------------------------------------|----------|
| 🔴 紅燈 | 機械臂位於限位位置（超出可用範圍） | 手動將機械臂移回工作區域 |
| 🟡 黃燈 | 啟動中 / Reset 過程中 | 等待，約 5 秒後會轉綠燈 |
| 🔵 藍燈（常亮） | 離線模式 | - |
| 🔵 藍燈（閃爍） | Homing（歸零）過程 | 等待完成，之後會變綠燈 |
| 🟢 綠燈 | 機械臂運作正常，可使用 | - |
| 💡 熄滅 | 已完全關機，可安全拔電源 | - |

---

### 🔹 關機注意事項
- 關機時，Dobot Magician 會 **慢速移動到特定位置**。
- ⚠️ 請勿將手伸入工作區域，避免夾傷。
- **必須等 LED 完全熄滅後**，才能拔除電源，否則可能損壞設備。

---

### 🔹 坐標異常處理
若在 **DobotLab** 上看到坐標異常，可以：
1. 按下基座背面的 **Reset 鍵**
2. 或在 DobotLab 軟體中點擊 **Home（歸零）**

---

### 🔹 Reset 流程
1. 按下 **Reset 鍵** → 機械臂與電腦自動斷線
2. LED → 🟡 黃燈
3. 約 5 秒後 → 🟢 綠燈 → **Reset 成功**

---

### 🔹 Homing 流程
1. 按下 **Home** → 機械臂先 **順時鐘轉到限位位置**
2. 自動回到原點
3. LED → 🔵 藍燈閃爍
4. 完成後 → 聽到蜂鳴聲 ＋ 🟢 綠燈 → **Homing 成功**

---

### 🔹 外部設備連接規則
⚠️ 一定要先 **完全關機** 再插拔外部設備：
- 藍牙模組
- WiFi 模組
- 棒狀控制器
- 紅外線感測器
- 顏色感測器

否則可能導致模組或主機損壞。

## 座標系統

### 🔹 關節座標系統 (Joint Coordinate System)

座標由 **各運動關節角度** 所決定。

- **未安裝末端執行器** → 機械臂有 **三個關節**：
- J1：基座旋轉
- J2：後臂旋轉
- J3：前臂旋轉
- **安裝帶伺服的末端執行器**（如吸盤、夾爪） → 機械臂有 **四個關節**：
- J1、J2、J3 + J4（伺服旋轉）
- **正方向**：皆為 **逆時鐘方向**

👉 使用情境：需要直接控制每個馬達的角度，例如機械臂姿態的細部調整。

---

### 🔹 笛卡爾座標系統 (Cartesian Coordinate System)

座標由 **基座原點與 XYZ 軸** 決定。

- **原點**：三個馬達（基座、後臂、前臂）的中心
- **軸向定義**：
- X 軸：基座前方，向前
- Y 軸：基座左方，向左
- Z 軸：垂直向上（依照右手定則）
- R 軸：末端伺服相對於原點的旋轉姿態（僅在安裝伺服末端時存在，正方向為逆時鐘）

👉 使用情境：需要控制末端執行器（如筆尖、夾爪）在空間中的位置，常用於繪圖、抓取、加工。

---

### 🔹 差異比較

| 特徵 | 關節座標系統 | 笛卡爾座標系統 |
|---------------------|-------------|---------------|
| 座標來源 | 馬達關節角度 | 基座空間座標 |
| 控制方式 | 旋轉 J1~J4 | 移動 X/Y/Z/R |
| 適用情境 | 姿態控制 | 空間位置控制 |
| 使用者直觀性 | 較不直觀 | 較直觀 |

---

- **Joint** → 以馬達角度為基準，控制較細但不直觀。
- **Cartesian** → 以空間座標為基準，控制直觀、適合教學與操作。

## 運動模式

### 🔹 點對點 (PTP, Point-to-Point)
PTP 模式表示機械臂從 **點 A → 點 B** 的移動方式。
行徑的軌跡取決於所選的運動模式。

#### 1. MOVJ（Joint Move, 關節運動）
- **說明**：各關節從初始角度轉到目標角度，不考慮末端路徑。
- **特點**：速度快，路徑可能是曲線或弧線。
- **應用**：需要快速移動，不在乎軌跡形狀。

---

#### 2. MOVL（Linear Move, 直線運動）
- **說明**：末端執行器從 A 點到 B 點沿 **直線路徑** 移動。
- **特點**：軌跡精確為直線，但速度通常比 MOVJ 慢。
- **應用**：繪圖、焊接、搬運液體等需要路徑精準的任務。

---

#### 3. JUMP（跳躍運動）

- **說明**：透過「先抬高 → 移動 → 再下降」的方式抵達 B 點。
- **軌跡**：像「ㄇ」字或「門」的形狀。
- **步驟**：
1. MOVJ 模式抬升到高度 **Height**
2. 水平移動到 **B 點上方 Height**
3. 垂直下降至 **B 點**
- **應用**：避免碰撞，適合抓取/放置動作。

---

#### 4. ARC（Arc Move, 弧線運動）

- **說明**：由三個點決定一條弧形路徑：
- 當前點
- 弧線上的任意一點
- 終點
- **注意**：三點不能在同一直線上。
- **應用**：塗膠、繪製曲線、圓弧加工。

---

### 🔹 模式比較

| 模式 | 路徑型態 | 特點 | 常見應用 |
|--------|---------|--------------|---------|
| MOVJ | 關節運動 | 快速、不管路徑 | 快速移動 |
| MOVL | 直線運動 | 精確直線、較慢 | 繪圖/焊接 |
| JUMP | 門形路徑 | 抬高後再下降 | 抓取/放置 |
| ARC | 弧線運動 | 由三點決定弧線 | 塗膠/曲線作業 |

---

- **MOVJ** = 快速到點，不在乎路徑
- **MOVL** = 精準直線路徑
- **JUMP** = 抬高避障，安全放置
- **ARC** = 弧線移動，適合曲線任務

## 基座按鍵功能

### 🔹 Reset Key
- **功能**：重置 MCU 程式
- **流程**：
1. 按下 Reset 鍵 → LED 指示燈變 **黃色**
2. 約 **5 秒後** → LED 指示燈變 **綠色**
3. 表示 **Reset 成功**

---

### 🔹 Functional Key
- **短按 (Short press)**
- 啟動 **離線程式**（Offline program）
- **長按 2 秒 (Long press)**
- 執行 **Homing（原點復歸）** 程序

---

### 🔹 狀態對照表

| 按鍵 | 操作方式 | 功能說明 | LED 狀態 |
|-------------|--------------|---------------------------|----------|
| Reset Key | 單擊 | 重置 MCU 程式 | 黃燈 → 綠燈 |
| Functional Key | 短按 | 啟動離線程式 | 依程式而定 |
| Functional Key | 長按 2 秒 | 執行 Homing（原點復歸） | 藍燈閃爍 → 綠燈 |

---

### 🔹 外圍介面說明

| 介面 | 描述 |
|--------------|------|
| **SW1** | 空氣泵的電源接口；輸出可控 12V 電壓 |
| **SW2** | 輸出可控 12V 電壓 |
| **步進馬達1** | 使用者定義步進接口；噴嘴接口（3D 列印模式） |
| **步進馬達2** | 使用者定義步進介面 |
| **GP1** | - 空氣壓縮機信號介面<br>- 顏色感測器介面<br>- 紅外線感測器介面<br>- 使用者自定義通用介面 |
| **GP2** | 使用者自定義通用介面 |

---

- **SW1 / SW2** → 提供 **可控 12V 電源**，常用於外接模組（例如氣泵）。
- **步進馬達1 / 2** → 可做 **3D 列印噴嘴** 或 **自定義步進馬達控制**。
- **GP1 / GP2** → 通用 I/O 介面，可外接 **感測器（顏色 / 紅外線）** 或做 **二次開發**。

👉 這組外圍介面更偏向 **擴充功能 / 感測器連接**，而表 4.3 的前臂介面則偏向 **末端工具與 3D 列印模組**。

## 前臂interface

### 🔹 前臂外圍介面描述

| No. | 名稱 | 功能說明 |
|-----|------|----------|
| 1 | **GP3** | - 末端工具接口<br>- R 軸伺服接口<br>- 使用者自定義通用接口 |
| 2 | **GP4** | - 自動水平接口<br>- 使用者自定義通用接口 |
| 3 | **GP5** | - 雷射雕刻信號接口<br>- 使用者自定義通用接口 |
| 4 | **SW3** | - 熱端接口（3D 列印模式）<br>- 輸出可控制 12V 電源 |
| 5 | **SW4** | - 風扇接口（3D 列印模式）<br>- 雷射雕刻電源接口<br>- 輸出可控制 12V 電源 |
| 6 | **ANALOG** | - 類比熱敏電阻介面（3D 列印模式） |

---

- **GP3~GP5**：提供末端工具、水平校正、雷射信號或使用者自定義 I/O。
- **SW3 / SW4**：主要用於 3D 列印與雷射雕刻，輸出可控 12V 電源。
- **ANALOG**：專門給 3D 列印時的溫度感測。