今年台北國際自動化工業大展以「智慧製造」做為展會重點，工業機器人指標性大廠雲集、盛況空前，而製造業轉型智慧製造顯然已是大勢所趨。參展廠商之一的工業機器人大廠 ABB，也於現場展示多款最新工業機器人應用，更率同業之先，在虛擬實境（VR）環境中操作實體機器人進行噴漆作業，另提供自動化解決方案及「物聯網+」技術，協助製造業提高生產效率，推動智慧製造發展。
機器人結合 VR、力回饋控制，顛覆傳統加工工藝
ABB 在今年 6 月 COMPUTEX 展中，首度將自家工業機器人軟硬體技術整合 VR 系統，展現虛擬工廠運作場景，這次 ABB 則是運用 VR 直接控制實體機器人，替人員完成工件噴塗作業。現場顯示畫面呈現虛擬環境裡的模擬樣貌，而透過 HTC VIVE 頭戴式 VR 顯示器，就會進一步看見虛擬立體場景，搭配控制器便可操作模擬噴槍，接著在預設範圍內模擬噴漆動作。當實體機器人接收到指令後，就會將噴塗路徑精確再現。
藉由 VR 操控實體機器人噴漆，能將操作人員的手部動作與角度，立即轉成工業機器人的運動控制路徑，如同直接將噴漆工藝「傳授」給機器人，不僅能將數小時編程時間縮至短短幾分鐘，還能精確重現操作人員的噴塗手法，就連輕擺手腕這種難以程式表達的動作也能輕鬆達成。
▲ 透過 HTC VIVE 顯示器及控制器，即可在紅框範圍內模擬噴漆動作（圖片來源：《科技新報》攝）
以虛擬實境操控實體機器人的方式，能協助作業人員執行困難度或危險性較高的任務，另外還可離線編程，調整好噴漆最佳路徑後，即可現場製作樣品。ABB 工業機器人資深業務經理鄒人傑表示，過去在製作工件樣品時失敗機率高，重新回收的工時長又耗費成本，現在不但能省下週期時間（cycle time），還可降低報廢率及成本，而這也是 VR 結合現場製造的全球首例。
▲ 機器手臂精確重現操作人員的噴塗路徑與手法（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 編程時間可縮短至數分鐘（圖片來源：《科技新報》攝）
ABB 也看好台灣鑄件研磨及拋光需求，將自家六軸機器手臂整合力回饋控制器（Force Control），為精密工件進行研磨拋光、修邊等加工。機器手臂會按照所設定的力（牛頓）、扭矩、轉動量等運作，適用於各種材質，也適合曲面或外型複雜的鑄件加工使用。
▲ ABB 機器手臂整合力回饋控制，為工件拋光研磨（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 適用於各種材質或複雜外型的鑄件使用（圖片來源：《科技新報》攝）
以手部動作感測操控，YuMi 現場進行包裝作業
至於推出以來備受業界關注的 ABB 人機協作雙臂機器人 YuMi，這次再度結合手部動作感測（leap motion sensor）技術，夾取糖果並放入包裝盒中，接著再將包裝盒蓋摺好後蓋上完成，動作相當靈活流暢。
透過 ABB 手部動作感測技術，能將操作人員的手部動作轉成運動控制路徑。操作人員只要在紅外線感測器的感應範圍內，將手移動、張開或握拳，就能隔空操控 YuMi 機器手臂夾取物件，將編程化繁為簡。
▲ 人機協作機器人 YuMi 結合手部動作感測技術（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ YuMi 包裝糖果過程十分流暢 （圖片來源：《科技新報》攝）
目前 YuMi 包裝應用已有國外食品業、消費性電子客戶採用；另外，YuMi 也已實際導入工廠產線應用，包括 ABB Elektro-Praga 捷克工廠插座組裝線、德國馬牌（Continental）零件組裝、Sony 英國技術中心電路板組裝等。
「物聯網+」技術監控機器人狀態，預先發現及解決問題
此外，ABB 最新推出的互聯服務（Connected Service）為「物聯網+」解決方案，能遠端即時監控機器設備的運作狀態與性能，並加以分析，針對可能造成停機的事件，立即向客戶提出警示，並提供保養維修或設備換新服務，如此便能預先避免設備故障、降低事故發生率，同時提高問題解決速度。
ABB 互聯服務又以車廠較為偏好使用，原因是車廠使用大量機器手臂，一旦偵測到機器手臂某軸馬達耗損，就會立即更換，以免影響產線運作及產能。目前 ABB 互聯服務客戶以汽車產業為主，也有電子業客戶開始關注。
今年 ABB 在展中以「人機協作、物聯網+、智慧製造」為主軸，展示最新工業機器人應用，以及智慧製造解決方案。鄒人傑表示，ABB 的優勢在於提供易於使用的工業 4.0 產品，而透過現場展示減速機與感應馬達，也展現 ABB 自行製造機器人構造核心的實力。
（首圖、圖片來源：《科技新報》攝）
