自動(dòng)化革命：大象機(jī)器人的Mercury A1機(jī)械臂

引言
大象機(jī)器人的Mercury系列，是面向工業(yè)自動(dòng)化和智能制造的新型機(jī)械臂產(chǎn)品線。這些機(jī)械臂不僅在設(shè)計(jì)上創(chuàng)新，還在材料選擇上使用了碳纖維、鋁合金和工程塑料等輕質(zhì)強(qiáng)韌材料，搭載高精度諧波減速器。Mercury系列的推出，反映了大象機(jī)器人對(duì)機(jī)器人技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)的洞察，旨在滿足工業(yè)、教育和研究等多種場(chǎng)景的需求。這些機(jī)械臂不僅展現(xiàn)了卓越的性能，還標(biāo)志著大象機(jī)器人在全球機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的一大步進(jìn)。

在這篇文章中，我們將深入探討Mercury A1的獨(dú)特設(shè)計(jì)、先進(jìn)功能，以及它如何在各行各業(yè)中發(fā)揮重要作用，引領(lǐng)著未來(lái)技術(shù)的潮流。

https://www.youtube.com/watch?v=Ru24sDmK8yI&t=7s

Mercury A1
設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)
Mercury A1機(jī)械臂經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，其物理屬性充分體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)美學(xué)和高科技的完美結(jié)合。這款機(jī)械臂的尺寸為98x128x640毫米，展現(xiàn)了緊湊而高效的設(shè)計(jì)理念。在材料的選擇上，Mercury A1采用了輕質(zhì)的碳纖維、堅(jiān)固耐用的鋁合金和高性能工程塑料。這種材料組合不僅確保了機(jī)械臂的堅(jiān)固和耐用性，還大大減輕了整體重量，使其在操作和移動(dòng)中更加靈活便捷。

這款機(jī)械臂是大象機(jī)器人對(duì)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的深刻理解和技術(shù)創(chuàng)新能力的完美展現(xiàn)。

技術(shù)規(guī)格
Mercury A1擁有七個(gè)自由度（7DOF），這使它能夠在狹小或復(fù)雜的空間內(nèi)靈活運(yùn)動(dòng)。機(jī)械臂的最大工作半徑為450毫米，配備了高精度諧波減速器，確保了精確的動(dòng)作控制和穩(wěn)定的操作性能。此外，Mercury A1的最大負(fù)載能力為1kg，重復(fù)定位精度高達(dá)±0.05mm，這些特點(diǎn)使其非常適合于需要高精度操作的應(yīng)用場(chǎng)景。

myPanel 系統(tǒng)
Mercury A1 配備了內(nèi)置‘myPanel’操作系統(tǒng)，這是專門為Mercury A1研發(fā)的一個(gè)系統(tǒng)。他通過(guò)2英寸的觸摸屏與機(jī)械臂相連接，允許用戶迅速進(jìn)行教學(xué)、編程、部署和調(diào)試，而無(wú)需任何額外的硬件設(shè)備。這種一體化的控制方式大大簡(jiǎn)化了操作過(guò)程，使得Mercury A1更加用戶友好，易于快速應(yīng)用于不同場(chǎng)景，無(wú)需編程就可以使用拖動(dòng)施教，快速移動(dòng)機(jī)械臂，檢查電機(jī)狀況等功能。

https://youtu.be/8aYKHuEKJ5s

拖動(dòng)施教：

通過(guò)物理接觸（拽動(dòng)機(jī)械臂）直接引導(dǎo)機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，讓機(jī)械臂按照期望的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。

https://youtu.be/03o16-t0xbA

快速移動(dòng)：

可以在不變成的情況下，對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行關(guān)節(jié)控制和坐標(biāo)控制。

https://youtu.be/d1btGEKanKQ

多樣生態(tài)系統(tǒng)
操作系統(tǒng)和主板
Mercury A1 內(nèi)置的操作系統(tǒng)是基于Ubuntu 20.04 MATE版本，這是一個(gè)主流的開源Linux發(fā)行版，為機(jī)械臂提供了穩(wěn)定且豐富的功能。此外，它的主控板采用了廣受歡迎的樹莓派，樹莓派的社區(qū)是全球較大的硬件開發(fā)的社區(qū)，里邊有許多有意思的開源項(xiàng)目，豐富的資源提供。

軟件兼容性和開源代碼
Mercury A1支持多種主流編程語(yǔ)言和軟件平臺(tái)，與ROS、Moveit、Gazebo和Mujoco等仿真軟件兼容。

Elephant Robotics 自主研發(fā)的pymycobot 開源庫(kù)，開放了眾多API方便用戶可以快捷獲取機(jī)械臂的力矩，電機(jī)的扭矩，關(guān)節(jié)控制，坐標(biāo)控制等功能。

GitHub - elephantrobotics/pymycobot: This is a python API for ElephantRobotics product.

仿真軟件可以用來(lái)模擬機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)和行為，從而幫助機(jī)器人工程師開發(fā)和優(yōu)化機(jī)器人控制算法。即使在不進(jìn)行過(guò)實(shí)際操作機(jī)械臂的情況下，在計(jì)算機(jī)上編寫和測(cè)試機(jī)器人程序，這樣可以節(jié)省時(shí)間和成本，并避免在實(shí)際操作中出現(xiàn)的錯(cuò)誤導(dǎo)致機(jī)器的損壞。

仿真的環(huán)境也被大量用于教育和研究方面，老師和學(xué)生可以在使用仿真軟件，來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)和控制原理等。

MoveIt!、Mujoco 和 Gazebo 是三種常用的機(jī)械臂仿真軟件，MoveIt和Gazebo是集成在ROS（全球最大的機(jī)器人開源操作系統(tǒng)）當(dāng)中，moveit是一個(gè)開源的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃框架，他提供了各種運(yùn)動(dòng)算法和工具，Gazebo是開源機(jī)器人的仿真器，他提供了逼真的物理模擬環(huán)境和豐富的傳感器模型。Mujoco是一款商業(yè)的物理引擎和模擬器，它因物理準(zhǔn)確性和高性能所出名，也是可以用來(lái)模擬各種各樣的物理系統(tǒng)和機(jī)械臂等環(huán)境。

硬件配備
在Mercury A1的配件方面，配備了一系列高效能的末端執(zhí)行器和感知設(shè)備，以滿足各種復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的需求，下面將為你簡(jiǎn)要介紹一下具體的功能。

柔性?shī)A爪：這種夾爪設(shè)計(jì)精巧，能夠輕柔地抓取物體，非常適合處理如雞蛋、水果等柔軟或易損的物品。
平行夾爪：專為處理精密細(xì)小物件而設(shè)計(jì)，如螺絲、細(xì)針等。這種夾爪在高精度要求的場(chǎng)景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
自適應(yīng)夾爪：這種夾爪能夠根據(jù)被抓取物體的寬度自動(dòng)調(diào)整夾取范圍，確保在抓取過(guò)程中不會(huì)對(duì)物體造成損傷。它的智能設(shè)計(jì)使Mercury A1能夠靈活應(yīng)對(duì)各種不同大小和形狀的物體。
2D攝像頭：作為Mercury A1的“眼睛”，這種攝像頭能夠感知周圍環(huán)境，提供重要的視覺信息，使機(jī)械臂能夠更加精準(zhǔn)地執(zhí)行任務(wù)。
3D攝像頭：提供三維空間數(shù)據(jù)，讓Mercury A1能夠更精確地定位和處理物體。這種攝像頭在復(fù)雜環(huán)境中尤其有用，如在需要精確空間定位和深度感知的場(chǎng)景。
吸泵：利用大氣壓強(qiáng)原理來(lái)吸取物體。這種吸泵的設(shè)計(jì)使Mercury A1能夠輕松地處理那些不適合用夾爪抓取的物體，如不規(guī)則形狀或易碎物品。
有了這些多功能配件，Mercury A1不僅能夠適應(yīng)多樣化的操作需求，還能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中提供精準(zhǔn)、可靠的操作性能，極大地?cái)U(kuò)展了Mercury A1機(jī)械臂的應(yīng)用范圍，使其成為多領(lǐng)域解決方案的理想選擇。

教育實(shí)例

在這個(gè)實(shí)例中，Mercury A1機(jī)械臂通過(guò)其3D攝像頭來(lái)執(zhí)行視覺識(shí)別任務(wù)，這是機(jī)器人技術(shù)教育中的一個(gè)常見應(yīng)用。利用3D攝像頭，機(jī)械臂能夠?qū)?chǎng)景中的木塊及其附帶的二維碼進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。一旦識(shí)別成功，機(jī)械臂便根據(jù)編程指令準(zhǔn)確地移動(dòng)到木塊的位置，使用吸泵進(jìn)行抓取。

這種應(yīng)用不僅演示了機(jī)械臂在視覺處理和物體操作方面的能力，而且還突出了它在教育領(lǐng)域的實(shí)用性，尤其是在機(jī)器視覺和自動(dòng)化學(xué)習(xí)中。學(xué)生和研究人員可以通過(guò)這類實(shí)例學(xué)習(xí)如何整合硬件（如3D攝像頭和機(jī)械臂）與軟件（如圖像處理算法和控制邏輯），以解決實(shí)際問(wèn)題。

總結(jié)
我們可以看到Mercury A1機(jī)械臂的七軸設(shè)計(jì)體現(xiàn)了其高度的靈活性和復(fù)雜操作的能力，這是高度自動(dòng)化和精密操作領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。Mercury A1的創(chuàng)新之處不僅在于其硬件設(shè)計(jì)，還在于它所融合的軟件技術(shù)。通過(guò)與先進(jìn)的視覺系統(tǒng)相結(jié)合，例如利用3D攝像頭進(jìn)行物體識(shí)別和空間定位，Mercury A1能夠執(zhí)行一系列從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的任務(wù)，這與'Aloha'機(jī)器人的多功能性是一致的。

在未來(lái)，我們可以預(yù)見Mercury A1和類似的多自由度機(jī)械臂將在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，如進(jìn)行復(fù)雜的組裝工作、執(zhí)行精密的外科手術(shù)，甚至在藝術(shù)表演中創(chuàng)造獨(dú)特的體驗(yàn)。

如果你有什么關(guān)于Mercury A1想要了解的，歡迎在下方留言。

審核編輯 黃宇