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FANUC TCP 10010 状态帧字段说明

本文档整理当前现场真实抓包中 TCP 10010 状态通道的已确认字段布局，并明确哪些结论已经由抓包和代码验证，哪些仍然只是工作假设。

读取时间：2026-05-03

1. 结论范围

本文基于以下证据整理：

• ../analysis/UTTC_20260428_packet_validation.md
• ../analysis/J519_stream_motion_analysis.md
• Rvbust/uttc-20260428/20260428.pcap
• src/Flyshot.Runtime.Fanuc/Protocol/FanucStateProtocol.cs
• tests/Flyshot.Core.Tests/FanucProtocolTests.cs

当前结论仅覆盖现场已确认的 R30iB + RVBUSTSM 这一路状态通道行为，不提前推广为所有 FANUC 机型或所有旧版本协议的通用结论。

2. 通道性质

真实抓包显示，TCP 10010 是控制柜到上位机的单向状态流：

• 上位机先主动建立 TCP 连接。
• 建连后，带应用层 payload 的业务包全部来自 192.168.10.11:10010 -> 192.168.10.10:41726。
• 上位机在该通道上只回 TCP ACK，没有观察到应用层请求体。

因此当前实现应把 10010 当作“持续推送的固定长度状态帧”处理，而不是像 TCP 10012 那样按请求/响应语义建模。

3. 整体布局

当前现场抓包确认，状态帧固定为 90B：

doz                 3 bytes
length              u32 = 90
msg_id              u32
pose[6]             f32
joint_or_ext[9]     f32
tail[4]             u32
zod                 3 bytes

其中：

• 帧头 magic 固定为 doz
• 帧尾 magic 固定为 zod
• 长度字段固定为 0x5a，即 90
• 当前全量抓包中 msg_id 恒为 0
• tail[4] 当前全量抓包中恒为 (2, 0, 0, 1)

4. 样例帧

以下样例帧来自 20260428.pcap 中首条 tcp.port == 10010 && tcp.len > 0 的 payload：

646f7a0000005a000000004388a23243f1ed7f43e9de6bc265031ec2b33cc3c278e0153f8742f53c3f128dbc929529bc7861d63cb0184c3c1ca1a7000000000000000000000000000000020000000000000000000000017a6f64

对应解析值：

• pose[6]
  • 273.26715
  • 483.85544
  • 467.73764
  • -57.253044
  • -89.618675
  • -62.21883
• joint_or_ext[9]
  • 1.0567309
  • 0.011662138
  • -0.01789339
  • -0.015160045
  • 0.02149596
  • 0.009560025
  • 0
  • 0
  • 0
• tail[4]
  • 2
  • 0
  • 0
  • 1

5. 正式字段表

偏移	长度	类型	样例值(hex)	样例值(解析后)	当前推断含义
0x00	3	char[3]	64 6f 7a	"doz"	固定帧头 magic
0x03	4	u32 be	00 00 00 5a	90	帧总长度
0x07	4	u32 be	00 00 00 00	0	msg_id，当前抓包全为 0
0x0B	4	f32 be	43 88 a2 32	273.26715	pose[0]，推断为 TCP X(mm)
0x0F	4	f32 be	43 f1 ed 7f	483.85544	pose[1]，推断为 TCP Y(mm)
0x13	4	f32 be	43 e9 de 6b	467.73764	pose[2]，推断为 TCP Z(mm)
0x17	4	f32 be	c2 65 03 1e	-57.253044	pose[3]，推断为姿态角 W(deg)
0x1B	4	f32 be	c2 b3 3c c3	-89.618675	pose[4]，推断为姿态角 P(deg)
0x1F	4	f32 be	c2 78 e0 15	-62.21883	pose[5]，推断为姿态角 R(deg)
0x23	4	f32 be	3f 87 42 f5	1.0567309	joint_or_ext[0]，推断为 J1(rad)
0x27	4	f32 be	3c 3f 12 8d	0.011662138	joint_or_ext[1]，推断为 J2(rad)
0x2B	4	f32 be	bc 92 95 29	-0.01789339	joint_or_ext[2]，推断为 J3(rad)
0x2F	4	f32 be	bc 78 61 d6	-0.015160045	joint_or_ext[3]，推断为 J4(rad)
0x33	4	f32 be	3c b0 18 4c	0.02149596	joint_or_ext[4]，推断为 J5(rad)
0x37	4	f32 be	3c 1c a1 a7	0.009560025	joint_or_ext[5]，推断为 J6(rad)
0x3B	4	f32 be	00 00 00 00	0	joint_or_ext[6]，扩展轴槽位，当前样本恒 0
0x3F	4	f32 be	00 00 00 00	0	joint_or_ext[7]，扩展轴槽位，当前样本恒 0
0x43	4	f32 be	00 00 00 00	0	joint_or_ext[8]，扩展轴槽位，当前样本恒 0
0x47	4	u32 be	00 00 00 02	2	tail[0]，诊断状态字，物理语义未坐实
0x4B	4	u32 be	00 00 00 00	0	tail[1]，诊断状态字，物理语义未坐实
0x4F	4	u32 be	00 00 00 00	0	tail[2]，诊断状态字，物理语义未坐实
0x53	4	u32 be	00 00 00 01	1	tail[3]，诊断状态字，物理语义未坐实
0x57	3	char[3]	7a 6f 64	"zod"	固定帧尾 magic

6. 已确认结论

6.1 已由真实抓包确认

1. TCP 10010 是独立状态流，不是 TCP 10012 的请求/响应复用。
2. 当前现场状态帧固定为 90B，不是早期静态分析里出现过的 134B。
3. msg_id 在 20260428.pcap 当前全量样本中恒为 0。
4. tail[4] 在 20260428.pcap 当前全量样本中恒为 (2, 0, 0, 1)。
5. pose[6] 的量纲表现符合 X/Y/Z(mm) + W/P/R(deg)。
6. joint_or_ext[6..8] 在当前现场样本中恒为 0。

6.2 已由数值范围和交叉对照强支持

1. joint_or_ext[0..5] 更像关节角 rad，而不是 deg。
2. 该判断与 ../analysis/UTTC_20260428_packet_validation.md 的结论一致。
3. 该判断也与 UDP 60015 响应包中的关节 deg 形成互补关系：二者不能简单视作同单位直接复用。

7. 待确认项

以下内容当前不要写死为最终协议真义：

1. tail[4] 四个 u32 分别代表什么控制器语义。
2. msg_id 是否在其他控制柜版本、程序状态或异常态下会出现非零值。
3. pose[3..5] 是否可以严格命名为 FANUC 标准 W/P/R，还是只是与其数值表现一致。
4. joint_or_ext[6..8] 在带外部轴的现场是否仍复用同一布局。

8. 与当前代码实现的对齐情况

当前仓库里 Flyshot.Runtime.Fanuc 已按 90B 固定帧解析：

• src/Flyshot.Runtime.Fanuc/Protocol/FanucStateProtocol.cs
• tests/Flyshot.Core.Tests/FanucProtocolTests.cs

当前实现已经与抓包对齐的部分：

1. 固定长度 90B
2. doz ... zod 帧头帧尾校验
3. pose[6] + joint_or_ext[9] + tail[4] 的字节布局
4. tail[4] 原样保留到 ControllerStateSnapshot.StateTailWords

当前仍建议后续关注的点：

1. FanucStateFrame 已把该字段从 JointDegrees 更正为 JointRadians，后续新增代码应继续沿用弧度制命名。
2. 如果后续状态页或运行时逻辑需要直接展示该通道关节值，仍需明确标注这是 10010 的弧度值，避免和 UDP 60015 的 degree 语义混淆。

9. 建议用法

在当前 replacement 实现里，TCP 10010 更适合作为以下用途：

1. 提供机器人当前笛卡尔位姿和关节反馈快照。
2. 提供状态通道是否健康、是否陈旧的连接诊断依据。
3. 保留 tail[4] 原始状态字，供现场排错或后续继续逆向。

当前不建议直接用 tail[4] 去驱动明确业务判断，除非后续拿到新的现场对照证据。