工業技術研究院

「2020臺灣機器人與智慧自動化展」（TAIROS）今（19）日於南港展覽館登場，在經濟部技術處科技專案支持下，工研院發表10項智慧機器人創新成果，展出全球首創可精準撿貨的「AI人工智慧自動標註系統」、協助工廠免停機仍可多樣生產的「高品質研磨系統」、具多工彈性服務的「七軸驅控整合式關節機器手臂」等，大秀工研院在「2030技術策略與藍圖」之永續環境應用領域中，發展智慧製造，協助產業數位轉型之成果，掌握後疫時代的商機。

根據國際機器人聯盟（International Federation of Robotics；IFR）資料顯示，全球企業在新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）影響下，正重新評估供應鏈管理風險，將加速企業引進機器人，以利製造業生產復甦，推進機器人技術和智慧自動化系統發展，並預估2020年～2022年，將有400萬台工業機器人在全球工廠中運轉，協助產業因應市場挑戰與經濟發展。

工研院機械與機電系統研究所所長胡竹生表示，在後疫情時代，分散生產基地、走向智慧製造，滿足自動化、減少人力依賴、快速調整和客製化等市場需求，已成為製造業發展的新趨勢。工研院身為產業好夥伴，已擘畫2030技術策略與藍圖，因應當前製造業供應鏈重組、少樣多量的生產模式，以及針對人力缺工的社會趨勢，致力結合機械、資通訊、電子等跨領域的研發優勢，開發多元化與多功能的智慧機器人技術，並將機器人結合AI人工智慧、5G、雲端通訊等科技，協助工廠數位轉型，讓製程更彈性，強健臺灣產業的生產能量，協助產業在地生產發展、邁向智慧製造，開拓新藍海市場，提升後疫時代的國際競爭力。

工研院發表多項智慧機器人成果

●　AI人工智慧自動標註系統應用：隨機堆疊智慧取料－亂中有序一把抓
製造業的撿貨備料程序，是機器手臂應用的新藍海市場，但現今機器手臂無法自主學習辨識各種不同零件，進而無法快速撿貨和備料。工研院開發全球首創的「AI人工智慧自動標註系統應用：隨機堆疊智慧取料」，能自動蒐集與標註資料，訓練各式AI人工智慧辨識影像，以教導機器人取料。相較人工1小時僅標註25張的瓶頸，此技術1小時能標註一萬張，標註時間快400倍；此外，傳統隨機取料的換線時間為30天，此技術縮短為1天，換線時程快30倍，提高機器手臂撿貨的效率，適用於倉儲物流、鞋業、水五金和手工具等領域。現場此系統結合機器手臂，展出自動撿取糖果或科學麵的應用，吸睛度十足！

●　高品質研磨製程自主化系統－多樣生產免停線
工研院開發臺灣首創的「高品質研磨製程自主化系統」，整合「虛實整合系統」（Cyber-Physical System；CPS）與力量感測器等技術，透過模擬機器人的研磨編程路徑，降低實際研磨的誤差，誤差<1毫米（mm），且能模擬研磨力量，準確度達80%，增進研磨品質。當產線更換新工件時，還能藉由辨識率100%的視覺進料辨識技術，使工廠免停線、亦毋須人員操作設定，系統就能立即辨識新工件與模擬研磨路徑，達到少量多樣、快速換線的彈性生產，可應用於金屬加工製品、金屬刀具、小型水五金、手工具等產業。

●　七軸驅控整合式關節機器手臂－類人作業更多工
傳統機器人的臂長與構型不能彈性調整，無法因應日趨複雜的製造需求。工研院領先市場研發「七軸驅控整合式關節機器手臂」，具備高精度、輕量化、驅控模組化等優勢，整合馬達、感測器、電源轉換等元件，模組化的關節能依不同應用來變化軸數。七軸驅控整合式關節機器手臂，單臂總重15Kg、荷重比0.3、重現性0.02mm，與六軸機器手臂相比，因七軸的軸數更多，手臂動作更靈活自由、更穩定，提供類人的作業能力，未來結合AI人工智慧、視覺辨識與夾具等，可以讓機器人自動辨識、精準夾取物體，賦予機器手臂更彈性多工的能力，能從事更多輕工業加工、家居服務與生醫照護的工作！

8／19（三）～8／22（六）2020臺灣機器人與智慧自動化展「工研院主題館」在臺北南港展覽館一館1樓，I區攤位號碼I608展出多項成果，8／21（五）更在臺北南港展覽館一館5樓504C會議室舉辦「2020工研院機器人技術論壇」，分享業界最新的機器人技術，協助臺灣產業突圍日益激烈的國際競爭。

2020 TAIROS工研院館其他參展技術

●　行動式手臂機器人系統（MARS）－移動服務好幫手
工研院開發的「行動式手臂機器人系統」內建智慧定位導航模組與全系統相容機器人作業系統（Robot Operating System；ROS），可自由移動與快速整合各式機器人軟體功能，提供機器人具備更大作業活動範圍，適用於室內生活服務或輕工業應用，改善產業的人力問題。

●　多自由度仿生機械手掌（Ochu）－「黑手」軟硬通吃出頭天
工研院開發「多自由度仿生機械手掌」，能抓取形狀不規則與軟性物件，搭配機器手臂可用於賣場取貨與工廠上下料，更可作為義肢使用，它的五根手指頭都能動，採用機械控制與彈簧設計，使手指頭在碰撞硬物時能反彈，降低義肢毀損的情形，性價比優於市面義肢，可拿書、筆、手機、寶特瓶等物，協助身障人士滿足日常生活的功能。

●　大型場域多車派車系統－虛擬打造工廠搬運好同事
過去若要建置派車系統，往往需技術人員親自到廠房場勘與丈量比例，並需到現場調校，過程耗時費力；也常面臨無法相容不同廠牌或軌道導引方式的車子，而產生多台無人搬運車塞車或不易規劃路線的情形。工研院開發國內首創的「大型場域多車派車系統」，廠商只需提供圖片及比例尺等資料，此系統即能於虛擬環境布局工廠的派車路線，經虛擬調校後，能直接在工廠中建置派車路線，有效降低建置時間與人力。還可相容工廠裡各種導引方式的車子，以及兼容多種上層聯網標準和下層物料管理系統、廠房的周邊設備如輸送帶、自動門等通訊整合，幫助業者清楚掌握工廠派車和物料輸送資訊。

●　金屬製品外觀品質AI人工智慧鑑別與回饋模組－自動檢測金厲害
金屬製品因曲面易反光的特性，以及齒輪齒距間的起伏易形成陰影，使用傳統機器視覺進行瑕疵檢測易受干擾，往日多靠人工目視來確保品質。為改善業界瓶頸，工研院研發「金屬製品外觀品質AI人工智慧鑑別與回饋模組」，結合機器視覺、深度學習、AI人工智慧，在金屬製品曲面反光的情形下，也能成功自動瑕疵檢測。此外，搭配國內首創的3D螺旋切齒齒輪檢測機，更可檢測齒輪的黑皮、撞傷與崩齒等瑕疵，提高齒輪檢測速度由60秒／顆降為≤30秒／顆，同時搭配5G或雲端通訊進行異常資訊回饋，有助及早發現製程異常減少損耗，增進節能與生產品質。

●　機邊運算模組（PI_EC box）+預兆診斷系統－聯網即時維護好隊友
傳統老舊機台未具備聯網能力、並面臨聯網技術不相容的情形，不易達成生產即時監控、設備故障預兆診斷。工研院研發的「機邊運算模組（PI_EC box）」，與多種感測器（如氣體、溫度、電流、電壓、力感測器等）連接，透過網頁化設定方便擷取感測資料，可於不同顯示平台上顯示即時資訊，並具備國際通訊標準介面，適用多種產業的機械設備，讓機台輕鬆聯網與分析數據，使廠商全面掌握稼動率、生產監控等。此外，搭配「預兆診斷系統」能即時監測與維護設備，提升設備產能、保持良好稼動率。

●　機器人倉儲與加工管理系統－統包智慧製造技術超省力
工研院開發的「機器人倉儲與加工管理系統」包含智慧製造管理系統、自動倉儲、設備聯網、稼動監控等，可提供整廠整產線統包服務，可與原始企業資源規劃（Enterprise Resource Planning；ERP）串接，以彈性派工排程，此系統整合物料、倉儲管理、廠房資訊及製程數據分析，彙整完整生產流程履歷，也可與機台、感測器及量測儀器搭配，自動量測並補償製程誤差，有助產業升級智慧製造。

●　單站式加工精度檢測建模與校正－軟體精度校正助多工
過去機器手臂功能單一，也無法自主學習，更需耗時以人工調校精度，過程耗時耗力。因此，資策會整合數位分身技術，研發國內首創的「單站式加工精度檢測建模與校正」軟體，透過選擇加工情境，輸入機器手臂的線性誤差、動態軌跡誤差及座標等資料，並選擇相關演算法，協助機器手臂擁有更多功能，還能進行加工精度校正與建立加工模型，提升加工品質，可應用於機器手臂、汽車焊接與溫度補償等領域，已與放電加工機廠商和汽車零件供應商合作。