看好人機協作趨勢,工研院攜台廠開發模組化機器手臂關節

作者 | 發布日期 2017 年 09 月 08 日 0:35 | 分類 尖端科技 , 機器人 , 自動化 follow us in feedly

工研院在今年「台灣機器人與智慧自動化展」中,攜手九家台廠展出多項機器人關鍵技術及應用,力求推動產業翻轉升級。在眾多展品當中,有個乍看之下不及機器手臂般搶眼,卻蘊含莫大能量的 All in One「驅控整合關節模組」,為機器手臂應用開創更多可能。




驅控整合關節模組由工研院及自動化設備商和椿科技共同開發,整顆模組化關節整合了伺服馬達、減速機、驅動器、感測器、電源與通訊模組等。機器手臂經模組化後只要加上小型控制器即可運作,有別於傳統機器手臂需搭配體積龐大的電控箱使用。工研院機械與機電系統研究所智慧機器人技術組長游鴻修博士,將驅控整合關節模組比喻為積木,能依照不同應用需求組出各種型態的機器手臂。

和椿科技表示,傳統工業機器手臂發展成熟且已廣泛應用於製造業,但由於具有危險性,若要導入使用需有一定程度技術與規模,加上成本偏高,以致中小企業或消費型應用不易;協作型機器人則相對輕量又易於使用,而且具有保護裝置可防撞,因而成為製造業重要發展趨勢。

為了達成機器手臂小型輕量化、實現人機協作,工研院與和椿合作開發驅控整合關節模組,能因應機器人使用環境和需求組合多種構型、提供所需輸出扭力。游鴻修提到開發過程其實並不容易,主要有幾個困難點:由於需將多個機件整合在有限空間裡,必須顧慮到體積變小的馬達,能否跟傳統大型馬達具有相同出力;驅控效能所產生的熱能集中在模組上,如何解決散熱問題;緊密的配線透過模組中空式設計穿出、以積木方式串接,但所有機件都要能夠配合,在技術上別具挑戰。

▲ 驅控整合關節模組採中空式設計

整體開發過程不僅需要強大技術加以模擬分析後製作,還需進行長時間測試。和椿科技指出,目前開發進度已可進入量產,初期鎖定的產業應用以工業組裝為主。未來也可應用於工業外的領域,如機器人教育訓練、DIY 市場或其他特定應用領域等。

工研院除與和椿科技合作外,也偕同士林電機、東元電機、和成欣業、恆智重機、原見科技、勤堃機械、榮興工業漢服寶科技等廠商合作展出,技術應用包括棋盤格式 AGV(Automated Guided Vehicle)派車系統、行動式手臂機器人、機器人高精度校正技術等,共同拚進物流、航太、高階醫材、水五金等市場,邁向全新智慧製造時代。

▲ 物流搬運「棋盤格式 AGV 派車系統」依規劃行經路徑,沿著地面鋪設的磁條移動,適合在狹小空間運行
▲ 行動式手臂機器人「Q 比」能用於倉庫撿貨及運送,原型機暫採用 UR 協作型機器手臂
▲ 工研院攜手合作夥伴開發多項機器人關鍵技術

(圖片來源:《科技新報》攝)

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