前言

介紹UltraArm， Elephant Robotics最新推出的桌面型機(jī)械臂，是一款高精度的三軸機(jī)械臂，配備步進(jìn)電機(jī)，使其能夠進(jìn)行激光雕刻，繪畫(huà)，寫字，視覺(jué)識(shí)別和抓取等任務(wù)。這款產(chǎn)品是非常適合教育，科研等領(lǐng)域的應(yīng)用，擁有緊湊型設(shè)計(jì)，易于操作和維護(hù)。UltraArm是一款先進(jìn)的機(jī)械臂，旨在幫助教師和學(xué)生更好地理解機(jī)械臂的技術(shù)，并為科研人員提供更好的研究工具。現(xiàn)在就來(lái)了解這款產(chǎn)品吧！

什么是步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動(dòng)機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行跟蹤實(shí)施特性優(yōu)于伺服電機(jī)，由于步進(jìn)電機(jī)每發(fā)一個(gè)脈沖走一個(gè)角度，發(fā)脈信號(hào)電機(jī)就會(huì)走不會(huì)有延時(shí)，而伺服電機(jī)為閉環(huán)控制，發(fā)完脈沖和編碼返回對(duì)比處理，如有過(guò)沖在轉(zhuǎn)回去，有一定延時(shí)，蹤蹤特性差于步進(jìn)電機(jī)。

性能的介紹

它的外觀可以看出是一款工業(yè)外觀的機(jī)械臂，搭配著高精度的步進(jìn)電機(jī)，讓我們來(lái)看看下面的表格它的具體規(guī)格是怎樣的。

你可能會(huì)有疑惑為什么一個(gè)三軸的機(jī)械臂有會(huì)四軸？

那是因?yàn)檫@里大象機(jī)器人設(shè)計(jì)了一個(gè)快速更換的舵機(jī)，能夠很輕易的裝上ultraArm讓，它變成四軸機(jī)械臂。

這第四軸可不一般，它是能夠快速更換的一個(gè)電機(jī)。它的關(guān)節(jié)沒(méi)有限制，可以一直持續(xù)的向同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

這是快換的舵機(jī)

這是安裝之后的樣子

在使用了高精度的步進(jìn)電機(jī)后，ultraArm的重復(fù)定位精度可以控制在0.1mm范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)許多對(duì)精度要求高的場(chǎng)景當(dāng)中。

使用

對(duì)于這款機(jī)械臂最大的亮點(diǎn)就是它的幾個(gè)套裝：

● 視覺(jué)識(shí)別和抓取功能

● 寫字和畫(huà)畫(huà)功能

● 激光雕刻功能

下面介紹如何使用ultraArm。

首先，使用ultraArm是需要搭配一臺(tái)PC，可以是筆記本電腦又或者可以是樹(shù)莓派這類微型計(jì)算器。ultraArm需要接收命令才能去執(zhí)行工作。

圖：運(yùn)行中的ultraArm

目前ultraArm支持python，C++，Arduino，ROS2等編程語(yǔ)言。使用起來(lái)也是相當(dāng)?shù)姆奖愫秃?jiǎn)單。讓人值得一提的是，即使沒(méi)有任何編程基礎(chǔ)的用戶也可以很快速的使用起來(lái)。因?yàn)樗幸粋€(gè)圖形編程的軟件叫myblockly，簡(jiǎn)單直觀的操作界面讓用戶能夠快速上手。

圖：myblockly界面

核心亮點(diǎn)

視覺(jué)識(shí)別和抓取套裝

這是一套基于python編寫的程序，根據(jù)機(jī)器視覺(jué)+算法+圖形界面制作，實(shí)現(xiàn)對(duì)顏色，圖形，二維碼，圖像的識(shí)別和機(jī)械臂的抓取功能。

這個(gè)程序通過(guò)人性化設(shè)計(jì)，有圖形界面提供操作，使用起來(lái)非常友好。它可以在算法那選擇不同的算法進(jìn)行使用，例如顏色識(shí)別，形狀之別，二維碼識(shí)別等。這個(gè)程序使用的流程：先選擇好機(jī)械臂的串口跟波特率，然后打開(kāi)攝像頭，最后選擇要使用的算法功能在點(diǎn)擊auto mode。

圖：GUI圖形界面

通過(guò)這個(gè)套裝以及開(kāi)源的代碼，可以了解到Opencv對(duì)圖像的處理和機(jī)械臂是如何巧妙的結(jié)合在一起，一款十分適合剛接觸機(jī)器視覺(jué)的用戶來(lái)學(xué)習(xí)。

寫字和畫(huà)畫(huà)套裝

在這里我要先介紹一個(gè)軟件Elephant Luban，在后面起到至關(guān)重要的作用。

Elephant Luban用于生成圖像軌跡和控制ultraArm工作。它的界面簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，能夠快速的生成一個(gè)圖像的軌跡提供給機(jī)械臂去復(fù)現(xiàn)。

圖：luban工作界面

關(guān)于這個(gè)套裝，我們只需要如視頻內(nèi)的操作那樣生成一個(gè)圖案或者文字的路徑，發(fā)送給ultraArm去執(zhí)行就能夠完成機(jī)械臂畫(huà)畫(huà)/寫字。即使是沒(méi)有任何編程知識(shí)都能夠簡(jiǎn)單輕易的去實(shí)現(xiàn)的一個(gè)套裝。

激光雕刻套裝

激光雕刻套裝，是在機(jī)械臂的末端裝一個(gè)激光雕刻筆，按照規(guī)定的路徑去進(jìn)行工作。這個(gè)套裝的原理跟寫字畫(huà)畫(huà)的原理有些相似，都是需要用到Elephant Luban去制作圖像的路徑。

本身激光雕刻是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的工作，需要專業(yè)的操作人員來(lái)進(jìn)行操作，從而雕刻出一個(gè)精致的工藝品。現(xiàn)在ultraArm 可以將復(fù)雜的工作簡(jiǎn)潔化，從而對(duì)專業(yè)的需求大大降低，在家里隨時(shí)隨地都能夠完成了。

總結(jié)

不知道現(xiàn)在的你對(duì)ultraArm是否有了更深的認(rèn)識(shí)，我總結(jié)一下這是一款怎樣的機(jī)械臂。

UltraArm機(jī)械臂是一款三軸機(jī)械臂，搭載了步進(jìn)電機(jī)，可以進(jìn)行激光雕刻、繪畫(huà)、寫字、視覺(jué)識(shí)別和抓取等功能。給用戶提供了一個(gè)使用的場(chǎng)景，可以適合多種人群，不論是創(chuàng)客還是商業(yè)用戶。它的高性能能夠滿足絕大多數(shù)場(chǎng)景的需要。

歸納以下幾點(diǎn)：

● 簡(jiǎn)單易用的操作界面: 使用簡(jiǎn)單直觀的操作界面，讓用戶能夠快速上手。

● 人性化設(shè)計(jì): 通過(guò)人性化設(shè)計(jì)，使機(jī)械臂更加適合人類操作。

● 友好的操作指南: 提供詳細(xì)的操作指南和教程，讓用戶能夠快速學(xué)會(huì)。

● 易于維護(hù): 使用易于維護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少用戶的維護(hù)成本。

● 提供技術(shù)支持：提供專業(yè)的技術(shù)支持和售后服務(wù)，確保用戶能夠順利操作。

● 制作時(shí)間較長(zhǎng)：由于機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)速度的原因，在進(jìn)行激光雕刻或者畫(huà)畫(huà)的時(shí)候所要花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)。

● 套裝需要優(yōu)化：在使用套裝的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)一些bug會(huì)影響體驗(yàn)感，但是不會(huì)影響整體的功能

如果你想了解更多關(guān)于ultraArm的信息，請(qǐng)?jiān)谙路搅粞曰蛘呗?lián)系我們。

審核編輯 黃宇