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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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智動化的崛起

撰文/張彥文

用機器來取代人類的工作,一直是我們的夢想,因此在科幻電影或小說中,常可見到完全「擬人化」的機器人,這種機器人除了不能自行繁衍後代之外,其他的功能就完全活脫脫是個真人,甚至還有喜怒哀樂的情緒反應。

雖然這樣仿真的機器人至今尚未實現,但是機器人的重要性卻是與日俱增,不論是因為人力成本不斷增加,或是在所謂骯髒、危險、辛苦的3K工作環境下取代人力,以及更精密或是延長作業時間的需求等等,都是機器人絕佳的應用場域;尤其現在當紅的工業4.0,強調「工業資訊化」、「智慧製造」等原則,機器人更是其中的關鍵。

「2015臺灣機器人與智慧自動化展」,就是臺灣「智動化」實力的縮影。工研院展出的各項機器人技術,展現出為了迎接工業4.0時代,全力以赴的各項整備工作,都已經就定位;而且不只在硬體部分,甚至是決定機器人的手、眼、力,這些「感官」及力量的控制平臺,也都卓然有成。像是工業用機器人控制器平臺MIO(Motion Intelligence Orchestration)、三維視覺技術 (3D Vision Technology),以及可撓性、高解析度的觸覺感測技術(Tactile Sensing Technology)等等,讓機器人具備更快、更穩、更準的運動控制性能,運動軌跡也臻最佳化。

機器人研發的主要目的,是要優化製造業的工作表現,若能進一步在地化,對產業就可以提供即時的助力,由工研院展出的鳳梨酥機器人,即為十分吸睛的實證。
鳳梨酥是臺灣的名產,是許多人即使身在異鄉也難以忘懷的家鄉味,現在更是許多觀光客「必buy」的伴手禮,沒有帶一盒鳳梨酥上飛機,好像沒來過臺灣,因此小小一顆零食點心,年產值居然高達新臺幣數十億元。在製造的過程中,將鳳梨餡包入餅皮前,首先必須要剔除熱燙、黏稠原料中燒焦的纖維、種子等物質,過去這項工作完全依賴人力,可想而知,最容易發生燙傷的情況,而且熟手師傅也日益難覓。
但藉由工研院研發的「高精度揀選機器人」,就能「看」出生產線上的物料瑕疵,再指揮機器手臂挑選出來。這種機器人最重要的關鍵就是「手眼整合」,也就是機器視覺與機器手臂整合並連動控制,剔除鳳梨餡中的雜質,比人工要更快速及精準。

另外,談到機器人時,一般人都會認為技術含量極高,不只是製造機器人不易,甚至操作的技能也需要長時間的訓練。工研院也考慮到這個問題,推出「產業機器人智慧教導器」,導入現在最流行的直覺式操作,只要用一根手指在平板上滑動,就可以指揮機器人,將以往複雜的座標、參數等操作模式大幅簡化,不需要特別的訓練就可以上手。

在機器人逐漸普及的態勢下,工安需求也不斷提升,因此工研院採取整機包覆碰觸感測元件的方式,推出「安全型觸覺機器人」,只要有外力觸動感測元件,機器人就會立刻停止動作,確保人機操作的安全;而且更將這套系統模組化,只要幫現有的機器人套上觸覺模組「皮膚」,就可直接升級為安全型觸覺機器人。

由於機器人的崛起,讓外界也開始討論對勞動市場的衝擊,因此本期我們特別挑選了美國麻省理工學院Technology Review的相關文章,探討機器人未來在製造業可能造成的影響,提供國際級的觀點給讀者們參考。



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