編者的話|自主移動機器人Autonomous Mobile Robots

作者:

連豊力

刊登日期:2022/07/29

初次學習機器人學所瞭解到的機器人就是機械手臂,藉由組合多軸連桿與驅動馬達的直線或旋轉運動,促使工件或工具在不同的位置或姿態之間進行推移動作。加上機械手掌的機械手臂,所擁有的自由度與靈活度遠遠超越一般工具機所能提供的能力與範疇。再加上力量感測與視覺感知,成就了使用機械手臂完成自主與精緻生產加工工具所需的手眼力三位一體的完美組合。不過,這個模式的機械手臂因為受限於基座是固定,所能提供的操作空間或工作姿態完全受到機械手臂整體長度與幾何關係所束縛。因此,將機械手臂建置於移動載具機器人上所形成的自主移動機器人(AMR),除了可以保有機械手臂本身所擁有的捉握工具工件的功用以及擁有移動載具機器人進行物流運載搬運能力,此類自主移動機器人還可以如影隨形地伴隨師傅進行人機協作的任務,並且遊走在不同工具機或工作站之間,擔任現場機器的保母與看護者的工作。由於機械手臂具有高度移動性,大大地增加了與現場環境,生產機器與師傅之間互動或干擾,因此針對不同機器單元之間所進行的任務,在工作狀態資訊面,必須建立即時互通與高度共識的機制,在實體空間面,能夠隨時確認避免碰撞或死結的產生,以維護整體生產線安全與效率。創立於2020年10月的「自主移動機器人聯盟」(AMRA),就是為建立產業共通技術標準,解決傳統機器人性能規格定義不同、系統間封閉無法兼容作業的情形,以加速打造有益於製造商與使用者的優質產業生態系,一起推動AMR產業良性發展,促使自主移動機器人在生產製造生態中變成不可或缺的最佳配角。
本期機械工業雜誌的技術專輯主題為「智慧機器人」。首先,在「領袖觀點」專欄,工研院胡竹生協理精闢論述機器人的技術發展與新興產業趨勢,在機器人本體與功能設計上必須與使用環境共同設計,在應用端必須結合雲端資訊與網路技術,可以在異質狀態下執行多重功能,以及易於部署與友善使用與互動介面等觀點,期望堆疊充足的核心技術之後,可以建構專屬於機器人的通用平台與新創市場價值。接者,在「產業脈動」專欄,由工研院產科國際所黃仲宏經理針對矽晶圓半導體製程所需的自動搬送載具與機器人這個重要的配角,以2017-2021年的品牌與數量統計分析,剖析可以讓半導體設備商更具競爭力的整合功能解決方案與搭配機器人與製程單元的完整製程設備。在「技術專輯」,由工研院機械所智慧機器人技術組黃甦組長運籌帷幄之下,收錄了9篇技術文章,來自工研院、陽明交通大學、清華大學、臺北科技大學等學研單位的專家學者,針對地面載具,機械手臂手掌到校正定位,從自主移動機器人平台的任務派遣與最佳車輛數決策機制,以及安全標準,到類人類雙機械手臂多軸同動控制與機械手掌力量感測與精準校正與定位控制,同時展現虛實整合工業元宇宙與機器人加工單元核心軟體等,提供各位讀者工業機器人在產業發展之願景趨勢與應用案例饗宴。

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