主動(dòng)感知技術(shù)大舉導(dǎo)入　機(jī)器手臂智慧化突飛猛進(jìn)

　　機(jī)器手臂是工業(yè)自動(dòng)化的代表性產(chǎn)品之一，隨著自動(dòng)化技術(shù)越來越受到市場關(guān)注，投入機(jī)器手臂研發(fā)的業(yè)者也跟著增加。值得注意的是，在主動(dòng)感知技術(shù)日益普及，加上軟體工具有了長足進(jìn)步的情況下，機(jī)器手臂的智慧化有了明顯進(jìn)展，不管是大型手臂或協(xié)作型手臂，都變得越來越容易操作，感知周遭環(huán)境變化的能力也大幅改善。

　　工研院機(jī)械所智慧機(jī)器人技術(shù)組組長游鴻修表示，工業(yè)生產(chǎn)對機(jī)器手臂的需求日增，如何讓機(jī)器手臂變得更安全、更容易操作使用，將是未來機(jī)器手臂技術(shù)的主要發(fā)展方向。在安全方面，隨著ISO發(fā)表ISO/TS15066規(guī)范，對協(xié)作型機(jī)器人的安全要求做出明確規(guī)定，未來機(jī)器手臂搭載某種感知技術(shù)，以偵測周遭環(huán)境里的一舉一動(dòng)，將是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的潮流。

　　ISO/TS15066對協(xié)作型機(jī)器人的設(shè)計(jì)及安裝訂出詳盡的要求與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估準(zhǔn)則，其主要重點(diǎn)有四：一、人員觸碰機(jī)器手臂時(shí)，手臂要立即停止動(dòng)作;二、機(jī)器手臂可由人直接引導(dǎo)來記錄其運(yùn)作路徑;三、若有人員或其他物件進(jìn)入機(jī)器手臂作業(yè)區(qū)，機(jī)器手臂應(yīng)自動(dòng)減速以策安全;四、機(jī)器手臂的力道與功率都必須在限制范圍以內(nèi)。

　　工研院在2015年就已經(jīng)與上銀合作，開發(fā)出臺(tái)灣第一部安全協(xié)作型機(jī)器手臂，并符合ISO/TS15066規(guī)范。在這個(gè)基礎(chǔ)上，工研院在2016年進(jìn)一步開發(fā)出可加裝在現(xiàn)有機(jī)器手臂上的觸覺皮膚與感測地墊模組，可以讓目前無法感測周邊人員活動(dòng)的機(jī)器手臂也具備一定程度的感知能力，進(jìn)而調(diào)整其運(yùn)作速度，提升安全性。

　　游鴻修分析，有很多技術(shù)可以用來實(shí)現(xiàn)安全型協(xié)作機(jī)器人的規(guī)范要求，除了最基本的觸覺感測能力外，有些廠商是以雷射光測距或影像感測技術(shù)來實(shí)現(xiàn)安全警戒區(qū)功能，但工研院認(rèn)為，讓機(jī)器手臂附近的地板具備壓力感測能力，可偵測人員或物件是否進(jìn)入警戒區(qū)，是問題最少，也最直觀的解決辦法，而且其技術(shù)原理與觸覺皮膚是一樣的，系統(tǒng)相對單純。

　　UniversalRobot(UR)在本屆自動(dòng)化展中，也展示了一系列協(xié)作型機(jī)器手臂應(yīng)用，包含結(jié)合機(jī)器視覺的挑揀應(yīng)用、曲面物件的表面拋光等。UR區(qū)域技術(shù)支援主管AndrewPether表示，協(xié)作安全功能是UR機(jī)器手臂的標(biāo)準(zhǔn)功能，除了在遇到阻力時(shí)會(huì)完全停止運(yùn)作外，還可以搭配其他感測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)速度調(diào)整。其最典型的應(yīng)用是，當(dāng)有人靠近機(jī)器手臂的作業(yè)區(qū)域時(shí)，手臂會(huì)自動(dòng)減速以策安全;當(dāng)人員離開作業(yè)區(qū)時(shí)，機(jī)器手臂才會(huì)恢復(fù)正常速度。

　　德國工業(yè)大廠博世(Bosch)雖然沒有在本屆自動(dòng)化展中展示自家的機(jī)器手臂，但博世在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域也沒有缺席。博世力士樂工廠自動(dòng)化協(xié)理陳俊隆表示，相較于其他業(yè)者以手臂的角度來思考產(chǎn)品研發(fā)方向，博世是把機(jī)器手臂當(dāng)作人類員工的隨身助理來看待，因此博世的APAS機(jī)器手臂除了具備觸覺皮膚、雷射接近感測等安全功能，使用者還可以推著APAS到處去做不同事情。使用者只要把手臂推到定位，透過簡單的對話視窗設(shè)定，就可以調(diào)整手臂的工作內(nèi)容。手臂上也內(nèi)建3D機(jī)器視覺功能，可以準(zhǔn)確辨識(shí)其所接觸的物件型態(tài)。

　　事實(shí)上，機(jī)器手臂的行動(dòng)化或許是機(jī)器手臂未來值得期待的方向。在本屆自動(dòng)化展中，自動(dòng)引導(dǎo)車輛(AutomatedGuidedVehicle,AGV)，即俗稱的搬運(yùn)機(jī)器人，也是展場上相當(dāng)吸睛的焦點(diǎn)。目前AGV主要應(yīng)用在倉儲(chǔ)物流，可以按照程式設(shè)定和預(yù)先規(guī)畫好的軌道進(jìn)行檢貨、卸貨、上下料，但也有廠商將協(xié)作型手臂直接安裝在AGV上，以便讓AGV執(zhí)行更多元化的任務(wù)。