.1662 工程科学学报.第42卷，第12期 Frame 140:118 bytes on wire (944 bits),118 bytes captured (944 bits)on interface 0 tSc:Beckhof开81：03：88(01：01：05：01：09：30)，Dst:82:03:88:00:0a:09(82:89:00:00:03:09) >Et (a) ane header Et tagram(s):3 Cnds,'LRD:len 1,'LRW:len 63,'BRD':len 2 >EtherCAT dategram:Cnd:'LRD'(10),Len:1,Addr 0x9000800,Cnt 3 EtherCAT dategram:Cnd:'LRW'(12),Len:63,Addr 0x1000000,Cnt 12 >Header Working Cnt:12 EtherCAT datagram:Cnd:'BRD'(7),Len:2,Adp 0x4,Ado 0x130,Cnt 4 Header >AL Status (0x130):0x0008,Al Status:OP Working Cnt:4 830002680808080%81g18501880388a46610 好1B aaAa Pa 8n 08 09 01 co 0a ao 0a 93 8n ac 96 0a 20 900c0119899099 0058 00084088.04068c008700848038010248 07 000080008400 (b) Address Explanation Authority Initial value 0x00 (MODULE TYP<<8) Header(MODULE TYP<<8)0x50 10x50 0x01 SYS ID Grasp ID R/W 0x02 Drive MODEL:0x10-M14 0x02 SYS MODEL TYPE 0x20-M17,0x21-M17E,0x30-M20 0x80 0x80-Gripper 0x03 SYS SW VERSION Firmware version HW VWESION Error code Bito:overpressure 0x04 SYD ERROR Bitl:undervoltage 0 Bit2:over temperature Bit3:servo error 图11七自由度机械臂通信数据.(a)通信数据格式：(b)机械臂部分内存表信息 Fig.11 7-DOF manipulator communication data:(a)communication data format;(b)part of memory table information of the robot arm 表2部分辨识值和真实值 (a) Table 2 Partially recognized value and true value Joint Parameter name Actual value Identification value 6 Position P 500 498.937 6 PositionI 0 0.2045 图12隐蔽攻击.(a)ROS-EtherCAT主站状态：(b)机械臂真实状态 6 Position D 100 102.382 Fig.12 Covert attack:(a)ROS-EtherCAT master status:(b)manipulator 6 Velocity P 400 401.586 real state 6 Velocity I 300 297.926 表3机械臂攻击对比 6 Velocity D 0 -0.1052 Table 3 Manipulator attack comparison 7 Position P 800 799.428 Attack category Difficulty of Destructive Concealment implementation 7 Position I 0 -0.3054 State machine attack Simple Weak Weak 7 Position D 150 151.313 Sinusoidal attack Medium Stronger Weaker 7 Velocity P 200 202.479 Covert attack Complexity Strong Strong 7 Velocity I 11 10.582 7 Velocity D 0 -0.2043 算法.设计了隐蔽攻击系统架构并搭建了实验平 台，利用所提出的算法对本文中的机械臂控制系 方法.对七自由度机械臂进行了运动学规划建模， 统的参数进行辨识，使用辨识的参数结合隐蔽攻 并对粒子群算法进行了研究；提出了基于混沌理 击原理进行了攻击实验，并且将所提出的隐蔽攻 论的多种群粒子群优化的七自由度PD参数辨识 击技术与协议的状态机攻击以及传统的正弦攻击方法. 对七自由度机械臂进行了运动学规划建模， 并对粒子群算法进行了研究；提出了基于混沌理 论的多种群粒子群优化的七自由度 PID 参数辨识 算法. 设计了隐蔽攻击系统架构并搭建了实验平 台，利用所提出的算法对本文中的机械臂控制系 统的参数进行辨识，使用辨识的参数结合隐蔽攻 击原理进行了攻击实验，并且将所提出的隐蔽攻 击技术与协议的状态机攻击以及传统的正弦攻击 Address 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 SYS_ID SYS_MODEL_TYPE SYS_SW_VERSION SYD_ERROR R/W R R R R 0x02 (MODULE_TYP<<8) |0x50 0x80 _HW_VWESION 0 Header (MODULE_TYP<<8) |0x50 Grasp_ID Drive MODEL: 0x10−M14 0x20−M17, 0x21−M17E, 0x30−M20, 0x80−Gripper Firmware version Error code Bit0: overpressure Bit1: undervoltage Bit2: over temperature Bit3: servo error (b) Explanation Authority Initial value (a) 图 11    七自由度机械臂通信数据. （a）通信数据格式；（b）机械臂部分内存表信息 Fig.11    7-DOF manipulator communication data：(a) communication data format；(b) part of memory table information of the robot arm (a) (b) 图 12    隐蔽攻击. （a） ROS-EtherCAT 主站状态；（b） 机械臂真实状态 Fig.12    Covert attack：(a) ROS-EtherCAT master status；(b) manipulator real state 表 2    部分辨识值和真实值 Table 2    Partially recognized value and true value Joint Parameter name Actual value Identification value 6 Position P 500 498.937 6 Position I 0 0.2045 6 Position D 100 102.382 6 Velocity P 400 401.586 6 Velocity I 300 297.926 6 Velocity D 0 –0.1052 7 Position P 800 799.428 7 Position I 0 –0.3054 7 Position D 150 151.313 7 Velocity P 200 202.479 7 Velocity I 11 10.582 7 Velocity D 0 –0.2043 表 3    机械臂攻击对比 Table 3    Manipulator attack comparison Attack category Difficulty of implementation Destructive Concealment State machine attack Simple Weak Weak Sinusoidal attack Medium Stronger Weaker Covert attack Complexity Strong Strong · 1662 · 工程科学学报，第 42 卷，第 12 期