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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:許勝傑、黎尚昆、洪國峰視覺導引路徑生成應用於機器人超音波切割單元

隨著環保意識抬頭導致汽車與自行車的相關零組件往輕量化的方向發展，促進了複合材料市場的成長。這些零組件在熱壓成型後，仍需依賴人工修邊與去除餘料，再加上產品少量多樣化的需求，品質管理難，造成無法大量生產。因此導入機器人與超音波切割設備將可解決人力問題。超音波切割設備以超高頻率的振動讓刀具在接觸工件時產生細微剝落移除材料，可切割的材料也更加多元。本文介紹的機器人超音波切割單元將以導入視覺來進行刀具的六維工具中心點(Tool Center Point, TCP)校正，複合材料在高溫高壓製程下工件與原始的電腦輔助設計(CAD)檔案差異性大，因此使用CAD-Free視覺導引技術來紀錄實際工件的切割路徑點，再以樣條曲線(Spline Curve)插補生成完整的切割路徑，讓產線可導入自動化技術解決工件少量多樣化與產線缺工的需求。

作者:呂尚杰、謝伯璜、黃國唐、張俊隆產業機器人視覺導引技術與應用簡介

本文探討視覺導引機械手臂技術之各種架構與應用，包括固定式、移動式與混合式架構，分析其優缺點，並提出視覺導引步驟，如CCD攝影機內外參數取得、座標轉換、極線幾何對正、影像特徵擷取、手臂姿態估測可能產生之誤差。同時也提出以非平行式立體視覺模組，解決平行式模組產生誤差之問題；並運用光束共線方法克服校正、極線對正、深度估測產生之誤差。最後，以該模組運用於隨身碟組裝做實例介紹。

作者:謝伯璜、張俊隆、江博通2.5D工件之隨機堆疊取放技術

近年來許多工業機械手臂的相關研究皆致力於提昇其彈性作業、智慧化和增強其強健性的能力。在本文中，將利用立體視覺導引機械手臂（Vision Guided Robot, VGR）取放系統針對手機殼進行任意堆疊的取放動作。此VGR系統包含四個部份：1.相機校正，2.手眼校正，3.立體視覺，4.多座標系統整合。最後由實驗結果將可以驗證此系統的確可由堆疊的手機殼中自動選取並估測其位置與姿態而進行夾取。

作者:張俊隆、呂尚杰、謝伯璜、江博通智慧自動化的好幫手－工業機器人導引技術與應用簡介

本文就立體視覺在工業機器人導引技術與應用進行簡介。首先介紹視覺導引機器人（VGR, Vision Guided Robot）之相關市場與應用，在3C電子產品零組件產業應用方面，針對堆疊電池鎳片自動取放與隨身碟組裝等應用做一簡介。在3K產業方面，則針對金屬製品自動取放應用等作簡介。接著介紹立體視覺在工業機器人導引技術，包含介紹視覺導引技術之架構，包括固定式、移動式與混合式架構，並分析其優缺點。接著簡介視覺導引技術與步驟，如攝影機內外參數、座標轉換、極線幾何對正、影像特徵、手臂姿態估測可能產生之誤差。最後，針對視覺導引機器人的趨勢與展望做一總結。

作者:蔡瑞彬、陳永文應用視覺導引機械手臂於果類自動採收例

蔬果採收作業是蔬果生產鏈中最耗時、最費力的一個環節。採收作業需要配合蔬果生長季節的變化，在有限的時間內完成所有採收作業，因此需要在極短的時間內投入大量的勞動人力，並以極快速的運輸網路，將蔬果迅速地送到消費地，採收運輸費用高。視覺導引機器人技術發展多年，並已成功運用在工業產品的製造上，然而受限於蔬果的生長特性及採收作業的複雜性，視覺導引機器人應用在農業自動採收作業仍然很少。本文簡略介紹蔬果的採收特性、自動化採收關鍵技術，以及視覺導引機器人應用在果實自動採收的研發狀況。

作者:呂尚杰、江博通、張俊隆視覺導引機器人在金屬製品取放應用簡介

本文介紹視覺導引技術，從架構，包括固定式、移動式與混合式等架構，到視覺導引技術與步驟，如校正、工件特徵比對，手臂夾取姿態。並針對金屬加工機上下料，以水五金加工機自動取放模組為例，介紹2D視覺導引自動取放模組之流程與功能。最後，對視覺導引機器人應用與技術發展趨勢做一總結。

作者:邱威堯、謝伯璜、張津魁、呂尚杰、張俊隆堆疊物件取放技術簡介

近年來工業自動化的研究重點皆專注提升彈性作業、智慧化以及強健性的工作能力，而其中堆疊物件取放技術結合了3D機器視覺、物件辨識、路徑規劃以及夾爪設計，是具有高度挑戰性之技術。在本文中，將利用立體視覺導引機器手臂（Vision Guided Robot, VGR）取放技術針對水五金進行任意堆疊的取放動作。此堆疊物件取放技術包含三個部分：1. 三維立體視覺取像、2. 堆疊工件分割、3.工件姿態估測。最後由實驗結果驗證此堆疊物件取放技術可由任意堆疊的水五金中自動選取並估測其位置與姿態而進行取放。

作者:謝伯璜、江博通、張津魁3D視覺輔助螺絲鎖付系統簡介

近年來許多工業機械手臂的相關研究皆致力於提昇其彈性作業、智慧化和增強其強健性的能力。在本文中，將利用立體視覺導引機械手臂（3D Vision Guided Robot, 3D VGR)取放系統針對電源保護器進行外蓋的螺絲鎖付自動化工作。此3D VGR系統包含四個部份：（1)相機校正，（2)手眼校正，（3)立體視覺，（4)多座標系統整合。最後由實驗結果將可以驗證此系統能成功將每一個螺絲鎖付至電源保護器的外蓋上。

作者:呂尚杰、邱威堯、江博通、張俊隆水五金堆疊物件取放技術簡介

本文介紹水五金加工機進出料自動化演進趨勢，從人工取放、人工排料、震動盤、輸送帶乃至目前的視覺導引應用；同時分析視覺導引種類，以及以非平行式立體視覺模組與3D雷射結構光視覺模組，運用於堆疊自動取放技術介紹。最後，針對金屬加工機上下料，以水五金加工機自動取放模組為例，介紹3D雷射結構光視覺模組從校正、工件教導，手臂夾取姿態之流程與功能。

作者:李韋辰、黃國唐、蔡雅惠、張津魁機器視覺為基礎之重疊草莓分割辨識技術

草莓的種植漸漸由室外地面栽培移往溫室高架栽種，不僅擴大草莓種植面積也提升草莓單季產量，在此植物工廠（Plant factory）的規劃下，草莓自動化採收更是未來一大需求。草莓採收所面臨的一大問題是多顆草莓果實重疊不僅造成人工採收不易，在自動化採收上更是一大難題。本研究利用草莓果實的外型，設計一組特徵值用於辨識測草莓果實是否重疊以及重疊方向，再利用水平與垂直灰階投影法及最小組內變異演算法來進行草莓果實重疊之分割，期望可提高整體草莓採收之成功率以及辨識能力。實驗結果顯示本研究方法可有效辨識水平與重疊之草莓果實，並根據該辨識之結果分割草莓果實。

作者:林毓庭、蔡雅惠、邱威堯以機器手臂為基礎之3D彈性量測概論

近年來汽車、機車、自行車工業零件複雜度不斷提升，使得自動化生產技術變得非常複雜，連帶檢測也都變成非常困難。現在很多工業用的零件比以往複雜精密和輕薄短小，一個工件上可能同時有多種特徵，這類工件不是傳統自動化可以檢測的，迄今工廠都派遣人工進行翻轉檢視。如果工廠使用機器手臂來移動檢測頭和使用機器手臂去進行翻轉工件，則將成為新一代3D彈性檢測系統。為因應彈性取物檢測系統之需求，本文將介紹以視覺結合機器人導引技術所發展之最適取物與檢測視角定位技術，達成工件抓取之姿態估測及決定最佳檢測視角，將可大幅降低人力需求，並且提供更高彈性的製造及檢測程序，使得工業機器手臂在自動化製造系統中能夠扮演更重要的角色。

作者:張耿豪、林毓庭、邱威堯、蔡雅惠多視角3D全形貌建模與缺陷檢測技術簡介

近年來，3D深度感測元件被廣泛應用於工業自動化之領域，本文中利用3D深度感測元件所擷取之三維座標資訊（點雲）資訊進行工件姿態之估測及外觀缺陷檢測，達成彈性取放工件與檢測之目的，進一步使得機器手臂能自動化上下料、加工製造及產品篩選。傳統3D深度感測元件在進行工件建模縫合時，需透過連續鄰近3D掃描所產生的三維特徵資訊來進行縫合，因此造成建模耗時且無法適用於大範圍移動掃描等問題，本文中提出多視角3D全貌姿態估測技術以及多視角3D樣貌缺陷檢測技術，除可克服跨大視區之工件掃描及建模問題外，亦可兼具檢測工件外觀重大缺陷之功能。多視角3D全貌姿態估測技術使得視覺導引機器人（VGR）系統能夠透過獲得的影像準確地運算工件的姿態與位置，提昇夾持工件、搬運和組裝能力，搭配多視角3D樣貌缺陷檢測技術可做供件品質粗篩選後再進行後續製程，可減少製程虛工時間之損耗。