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主动感知技术大举导入 机器手臂智慧化突飞猛进

2016-09-13 15:45:46 来源:未知
 机器手臂是工业自动化的代表性产品之一,随着自动化技术越来越受到市场关注,投入机器手臂研发的业者也跟着增加。值得注意的是,在主动感知技术日益普及,加上软体工具有了长足进步的情况下,机器手臂的智慧化有了明显进展,不管是大型手臂或协作型手臂,都变得越来越容易操作,感知周遭环境变化的能力也大幅改善。

  工研院机械所智慧机器人技术组组长游鸿修表示,工业生产对机器手臂的需求日增,如何让机器手臂变得更安全、更容易操作使用,将是未来机器手臂技术的主要发展方向。在安全方面,随着ISO发表ISO/TS15066规范,对协作型机器人的安全要求做出明确规定,未来机器手臂搭载某种感知技术,以侦测周遭环境里的一举一动,将是产品设计的潮流。

  ISO/TS15066对协作型机器人的设计及安装订出详尽的要求与风险评估准则,其主要重点有四:一、人员触碰机器手臂时,手臂要立即停止动作;二、机器手臂可由人直接引导来记录其运作路径;三、若有人员或其他物件进入机器手臂作业区,机器手臂应自动减速以策安全;四、机器手臂的力道与功率都必须在限制范围以内。

  工研院在2015年就已经与上银合作,开发出台湾第一部安全协作型机器手臂,并符合ISO/TS15066规范。在这个基础上,工研院在2016年进一步开发出可加装在现有机器手臂上的触觉皮肤与感测地垫模组,可以让目前无法感测周边人员活动的机器手臂也具备一定程度的感知能力,进而调整其运作速度,提升安全性。

  游鸿修分析,有很多技术可以用来实现安全型协作机器人的规范要求,除了最基本的触觉感测能力外,有些厂商是以雷射光测距或影像感测技术来实现安全警戒区功能,但工研院认为,让机器手臂附近的地板具备压力感测能力,可侦测人员或物件是否进入警戒区,是问题最少,也最直观的解决办法,而且其技术原理与触觉皮肤是一样的,系统相对单纯。

  UniversalRobot(UR)在本届自动化展中,也展示了一系列协作型机器手臂应用,包含结合机器视觉的挑拣应用、曲面物件的表面抛光等。UR区域技术支援主管AndrewPether表示,协作安全功能是UR机器手臂的标准功能,除了在遇到阻力时会完全停止运作外,还可以搭配其他感测技术,实现动态速度调整。其最典型的应用是,当有人靠近机器手臂的作业区域时,手臂会自动减速以策安全;当人员离开作业区时,机器手臂才会恢复正常速度。

  德国工业大厂博世(Bosch)虽然没有在本届自动化展中展示自家的机器手臂,但博世在协作机器人领域也没有缺席。博世力士乐工厂自动化协理陈俊隆表示,相较于其他业者以手臂的角度来思考产品研发方向,博世是把机器手臂当作人类员工的随身助理来看待,因此博世的APAS机器手臂除了具备触觉皮肤、雷射接近感测等安全功能,使用者还可以推着APAS到处去做不同事情。使用者只要把手臂推到定位,透过简单的对话视窗设定,就可以调整手臂的工作内容。手臂上也内建3D机器视觉功能,可以准确辨识其所接触的物件型态。

  事实上,机器手臂的行动化或许是机器手臂未来值得期待的方向。在本届自动化展中,自动引导车辆(AutomatedGuidedVehicle,AGV),即俗称的搬运机器人,也是展场上相当吸睛的焦点。目前AGV主要应用在仓储物流,可以按照程式设定和预先规画好的轨道进行检货、卸货、上下料,但也有厂商将协作型手臂直接安装在AGV上,以便让AGV执行更多元化的任务。

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