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作者:吳建佑、黎煥昇、簡榮茂工業機器人與周邊設備通訊之發展

工業設備之間透過物聯網達到互聯已成為工業4.0重要的議題，統一的通訊標準使設備間達到互通，不僅可以減少設備整合的困難度、降低成本、同時可以提升設備的市場競爭力。本文將介紹工研院機械所團隊依產業需求建立工業型機器人專屬之OPC UA資訊模型、驗證方法與成立機器人通訊聯盟，至終使機器手臂與其他設備間達到通訊連結與協作的目的；該開發團隊已在PCB產業方面建立產業通訊標準SECS/GEM與驗證方法，更進一步與合作廠商完成設備聯網之規劃與建置。

作者:宋家仲、陳俊皓、陳尚德、朱証裕、吳孟和高荷重工業機器人研發與設計

現近年自動化蓬勃發展，國內業者開始致力於開拓新市場，全球市場隨著3K產業、3C產業、生產製造產業缺工需求擴大，生產線換線快速化、加工自動化、操作安全與節能等要求，在自動化產業市場急迫被需要。其中高荷重工業機器人在汽車、航太、物流上大量被應用，然而低荷重工業機器人隨著協同機器人的發展而部分被取代，使得高荷重工業機器人的市場定位更加穩固，近年來穩定成長；另外，銑削機器人也在金屬加工產業逐漸被重視，藉此來取代工具機的粗加工，進一步降低成本。本文主要探討高荷重高精度銑銷機器人及高荷重上下料機器人的研發與設計。根據市場需求，未來可以導入國內廠商自主生產，作為產業升級。

作者:施志軒基於虛實整合機器人系統增強自行車車架零件生產製造

本文強調機器手臂在工廠自動化中的關鍵地位，它們具有無與倫比的靈活性、精確度和自主操作能力，有效地消除對人工勞動的需求。我們已經開發了一個自行車車架製造系統，包括切割、研磨和檢測工藝，相較於傳統手工方法，這象徵一個重大的進步。先進的硬體和軟體架構的整合，以及創新的技術，如基於YOLO的缺陷檢測和AE信號分析，有助於優化自動化製造流程。其中，YOLOv7的缺陷識別準確率更是達到了驚人的98.03%。這項研究不僅展開了對機器人系統有效性的開發，還為各種製造應用中採用先進的機器人系統提供了基礎。

作者:吳祉毅、施志軒基於YOLO演算法實現機器人孔渣移除定位補償與瑕疵檢測系統

機械手臂在工廠自動化中扮演著重要的角色，具有極高的靈活性、精確性和自主操作能力，並且可紓解缺工人力勞動的需求。在本文中，我們開發了一個具有自動位置補償和瑕疵檢測能力的機器人孔渣去除系統，能夠定位工件的特徵，進行孔渣去除和瑕疵檢測，並利用YOLO（You Only Look Once）算法進行物體檢測。本文中的實驗工件是膝關節股骨植入物。首先，我們採用了一種位置補償方法來精確定位工件的夾持孔。然後，EzSim軟件自動生成機器人路徑，用於去除夾持孔孔渣。隨後，系統利用檢測到的瑕疵位置生成重新去渣的路徑，確保所有殘留物被徹底清除。

作者:林錦德探討製造業軟體系統整合難處的可能解決方案

智慧製造的目標是應用或發展軟體來整合企業內部各種資產，達成智慧營運管理或智慧自動化的效益。由於各種因素，目前製造業只能爭取到有限的軟體開發或資料科學之人才或合作夥伴，導致企業的垂直系統整合、產品生命週期推展明顯緩慢。本文將介紹低代碼或無代碼的自動化軟體工具，並且說明這些解決方案在製造業上的應用方式與效益。

作者:黎尚昆、林欣儀、蔡承翰元宇宙虛擬教練：機器人複材繞線應用案例

從原本透過虛擬的三維環境，將真實的場景複製並虛擬化，透過感測器串聯機台，將訊號回饋給模擬器，經由模擬器與真實世界的交互運作，達到數位雙生系統（Digital twin），進一步去串聯人的元素，進而使人類在模擬器世界中具沉浸感與真實感。具協作性的開發與操作，是元宇宙（Metaverse）與數位雙生系統的最大差異。要具備上述的功能，需要高擬真技術（渲染、物理引擎）、感測器融合技術與個別領域的專業知識，高擬真的技術可以使操作者在虛擬的世界中所看到的場景更加地貼近真實。感測器融合技術可以串聯常見的感測器，個別領域的專業知識可使該領域的工程人員更貼近實際的驗證技術在相關的產業當中。如將上述的應用整合在機器人複材繞線領域，將創造出差異化的價值，供使用者事先進行分析與優化，並於模擬世界中進行驗證，以預先的模擬來降低實際導入的成本。本文將會以此應用案例，展示相關技術與成果，期許讀者藉此更加了解元宇宙與機器人的整合案例。

作者:廖育萱智慧自主移動機器人應用技術介紹

因應AI人工智慧及高科技日新月異的發展趨勢，本文將針對智慧自主移動式機器人之架構與應用技術，進行機器人作業系統(ROS)起源介紹與其架構用法基礎說明，接著探討智慧自主移動機器人所使用的定位與導航技術，同時介紹工業技術研究院中機械與機電系統研究所近期所發展的一款智慧無軌式運載機器人之相關研究與應用。

作者:黃仲宏從智慧製造趨勢看2019年台灣工業機器人的發展機會

影響製造業發展的大趨勢包括人力問題、製造基地、資通訊、智慧科技、資料科學、能源需求、各國的產業政策。國際上，製造業在智慧製造方案發展的重點為：OT（生產系統）與IT（資訊系統）的整合，結合機器人的新型態加工機設備，結合數位模擬與實體設備的虛實整合應用方案，具有認知能力的製程（機械）設備。本文並依據上述智慧製造方案發展重點，提出台灣在工業機器人領域的市場發展機會與策略。

作者:葉佳榮集群機器人技術簡介

集群機器人技術屬於多機器人的新興領域，大量的自主機器人由低成本結構組成並運用局部資訊進行分散式協調。靈感來自觀察自然界蟲群的複雜行為，當群體密集互動時會展現出優異的集群智慧成果。集群機器人可以比單一高功能機器人更強健、快速靈活的執行複雜任務。在本文中，提供了集體機器人與集群智慧技術簡介，並列出該技術發展現況與應用。

作者:張家耀、邱國麟、吳昱勳、張鈞傑一體化關節馬達模組設計

關節馬達模組可做為機器手臂、腿足式機器人之核心動力組件，其模組重量、關節出力等各項性能參數將影響組裝成機器手臂或機器人的整體性能、動態特性與應用範圍，本文將介紹關節馬達模組一體化設計技術，整合馬達、減速機、驅控板等三大部分為一模組化的組件，關節馬達模組根據其感測器設計方案又可分為剛性致動器、串聯彈性致動器以及準直驅致動器三種感測器建置方案，本文以腿足式機器人需求設計馬達並採用準直驅致動搭配行星減速機做為設計說明。

作者:黃瑞宇、蔡承翰機器人多軸馬達系統之週期性自適應參數估測

本研究針對機器人多軸馬達系統中，轉動慣量具週期性變化的情形，提出一套結合複合式自適應控制與重複性控制之參數估測方法。透過對數化參數表示與指數補償形式，可自然維持估測值為正，並導入週期性適應律以補償參數變動。理論分析顯示，該方法可將時變參數問題轉化為線性非時變系統受週期性輸入驅動之形式，並具穩定性與收斂性條件。初步結果顯示此方法具應用潛力，後續將進行模擬與實驗驗證。

作者:陳建良、陳子立、雲聿加、鐘咚咚、黃羽繪、蔡宗廷、鄭中強AGV/AMR中AI應用之研究調查

在工業 4.0 的浪潮下，各式自動化感測技術與控制系統漸普及，相較過去依靠人工分檢與搬運的工廠物流方式，現今出現越來越多智慧工廠，並引入具有自主感知和智慧路徑規劃能力的自動導引車（AGV）和自主移動機器人（AMR）。而人工智慧（AI）在 AGV 和 AMR 的應用中也扮演重要角色，除優化傳統的路徑規劃、任務排程等問題，也提升衝突解決、電池充電排程及預測性維護等方面的效率。本文主要探討 AI 在 AGV 和 AMR 中的七大應用，並針對啟發式演算法、深度學習與機器學習方法深入介紹，最後分析這些技術在提升生產效率、降低成本和強化產能彈性等方面的現狀以及未來趨勢。

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