Universal Robots e系列机器人模拟器

镜像概述和主要用途

本Docker镜像旨在简化和优化Universal Robots e系列机器人模拟器的访问流程。其核心用途是为开源项目提供持续集成（CI）测试环境，特别是Universal Robots ROS驱动和Universal Robots ROS2驱动。此外，通过VNC连接访问用户界面，该模拟器也可用于其他场景，如开发调试、培训演示等。

免责声明：本Docker镜像由UR Labs开发，目前尚未纳入***发布版本。

核心功能和特性

• 完整模拟Universal Robots e系列机器人的控制系统和用户界面
• 支持通过VNC客户端（端口5900）或Web浏览器（端口6080）访问机器人UI
• 开放机器人原生通信接口，支持与外部系统通过网络交互
• 可自定义机器人模型（UR3/UR5/UR10/UR16/UR20）
• 支持URCap（Universal Robots应用程序扩展）的安装与持久化
• 灵活的网络配置，支持端口映射、IP地址指定及容器网络隔离

使用场景和适用范围

• ROS/ROS2驱动开发测试：为UR机器人ROS驱动提供标准化模拟环境，支持CI流程集成
• 机器人程序调试：通过VNC界面验证机器人程序逻辑，无需物理机器人
• URCap开发验证：测试自定义URCap在模拟器中的功能和兼容性
• 教学培训：在无物理机器人的环境下演示机器人操作和编程流程
• 系统集成测试：验证外部系统（如视觉系统、PLC）与机器人的通信接口

详细使用方法和配置说明

基础使用（命令行）

1. 拉取镜像

bash
docker pull universalrobots/ursim_e-series

注：可通过标签指定特定版本，例如 universalrobots/ursim_e-series:5.14.6。

2. 启动容器

bash
docker run --rm -it universalrobots/ursim_e-series

• 访问机器人UI：
  • 通过VNC客户端连接 docker_ip:5900
  • 通过Web浏览器访问 [***]
• 获取容器IP：启动模拟器后，终端会输出容器IP地址，可按提示操作；该IP用于与机器人各接口通信
• 接口端口参考：机器人通信接口及对应端口详见***文档

3. 端口映射到主机

通过 -p 参数将容器端口映射到主机，支持使用 localhost 访问UI：

bash
# 映射VNC端口（5900）和Web VNC端口（6080）
docker run --rm -it -p 5900:5900 -p 6080:6080 universalrobots/ursim_e-series

• localhost:5900：通过VNC客户端访问UI
• http://localhost:6080/vnc.html?host=localhost&port=6080：通过Web浏览器访问UI

功能扩展

可基于本镜像构建新镜像以扩展功能。以下示例演示如何在构建时安装URCap并添加预定义程序：

Dockerfile
FROM universalrobots/ursim_e-series

# 安装URCap（以external-control为例）
COPY externalcontrol-1.0.5.urcap /urcaps/externalcontrol-1.0.5.jar

# 添加预定义机器人程序
COPY programs /ursim/programs

注：请勿覆盖镜像的entrypoint，否则会导致模拟器无法启动。

客户端接口访问

模拟器支持与物理机器人相同的通信接口，可通过容器IP或端口映射与外部系统通信。例如，暴露Dashboard服务器接口（端口29999）：

bash
docker run --rm -it -p 29999:29999 universalrobots/ursim_e-series

映射后，主机可通过 localhost:29999 访问机器人Dashboard接口。其他接口（如实时数据接口、FTP等）可参考相同端口映射方式。

机器人模型配置

通过环境变量 ROBOT_MODEL 指定机器人模型，可选值为 UR3、UR5、UR10、UR16、UR20，默认值为 UR5。示例：

bash
docker run --rm -it -e ROBOT_MODEL=UR10 universalrobots/ursim_e-series

注：部分e系列版本可能不支持UR16模型，请根据实际版本确认兼容性。

程序持久化存储

容器内 /ursim/programs 目录用于存储机器人程序。通过挂载主机目录可实现程序持久化：

bash
# 将主机~/programs目录挂载到容器/programs
docker run --rm -it -v "${HOME}/programs:/ursim/programs" universalrobots/ursim_e-series

URCaps安装方法

方法1：构建时集成（推荐用于固定URCap）

通过Dockerfile将URCap打包到新镜像中：

Dockerfile
FROM universalrobots/ursim_e-series
# 复制URCap的.jar文件到/urcaps目录（需先将.urcap文件解压获取.jar）
COPY externalcontrol-1.0.5.jar /urcaps/

方法2：运行时挂载（适用于临时测试）

将主机存放URCap .jar文件的目录挂载到容器 /urcaps：

bash
# 主机~/urcaps目录需包含URCap的.jar文件（非.urcap文件）
docker run --rm -it -v "${HOME}/urcaps:/urcaps" universalrobots/ursim_e-series

方法3：模拟物理机器人安装流程（需持久化配置）

1. 创建缓存卷：

   bash
   docker volume create ursim-gui-cache  # 存储Polyscope配置
   docker volume create urcap-build-cache  # 存储URCap构建文件
   

2. 启动容器并挂载卷：

   bash
   docker run --rm -it \
     --mount source=ursim-gui-cache,target=/ursim/GUI \
     --mount source=urcap-build-cache,target=/ursim/.urcaps \
     universalrobots/ursim_e-series
   

3. 通过模拟器UI安装URCap，重启后容器会停止；重新执行上述命令即可加载已安装的URCap。

网络配置

自定义容器IP（适用于复杂网络环境）

1. 创建自定义Docker网络：

   bash
   docker network create --subnet=192.168.56.0/24 ursim_net
   

2. 启动容器时指定静态IP：

   bash
   docker run --rm -it --net ursim_net --ip 192.168.56.101 universalrobots/ursim_e-series
   

   该IP可用于其他容器或主机与模拟器通信。

日志查看

实时查看日志（容器运行中）

1. 启动容器并指定名称：

   bash
   docker run --rm -it --name ursim_e-series universalrobots/ursim_e-series
   

2. 查看Polyscope日志：

   bash
   docker exec ursim_e-series tail -f -n200 /ursim/polyscope.log
   

3. 查看控制日志：

   bash
   docker exec ursim_e-series tail -f -n200 /ursim/URControl.log
   

终端输出日志

通过启动参数指定日志输出类型：

bash
# 输出Polyscope日志到终端
docker run --rm -it universalrobots/ursim_e-series "polyscope_log"

# 输出控制日志到终端
docker run --rm -it universalrobots/ursim_e-series "control_log"

核心功能和特性总结

• 多接口支持：兼容物理机器人的所有客户端接口（Dashboard、实时数据、FTP等）
• 灵活访问：VNC客户端（5900端口）和Web VNC（6080端口）双模式UI访问
• 可定制化：支持机器人模型切换、URCap集成、程序持久化
• 网络隔离：支持自定义IP和端口映射，满足复杂网络环境需求
• CI友好：轻量级部署，适合自动化测试流程集成

免责声明

本Docker镜像由UR Labs开发，目前尚未纳入Universal Robots***发布版本，其功能和兼容性可能与物理机器人存在差异。生产环境使用前请进行充分测试。