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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:彭彥嘉七軸工業機器人簡介與應用

第一次的工業革命是機械取代人力，第二次的工業革命是自動取代了手動，第三次的工業革命將會是自動化升級為智慧化，在這一波智慧自動化中，多關節型的工業機器人會扮演著極為重要的角色，而為了提高工業產線的自動化程度，目前工業機器人勢必會朝向更多關節化發展。考量現今6軸機器人於服務領域應用未必足夠，近年來，工業機械手臂大廠包括KUKA、YASKAWA都陸續朝7軸多關節型機器人發展。

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:黃甦、游鴻修工業用機器手臂控制器介紹與未來發展

近年來機器人系統之發展熱絡，從新聞媒體報導大公司跨入機器人產業之動態消息即可得知，例如美國Google公司在2013年底，大舉併購了8家機器人公司，進行機器人產品與系統開發。相較於國外機器人產品與系統發展，國內也有許多相關單位投入機器人的研發，除了在機器人本體設計製造與關鍵零組件的研究發展外，機器人控制器的發展扮演關鍵核心技術的角色。在本文中，將針對國際上新型態的機器人系統、機器人控制器重要功能，與機器人控制器之面臨的新挑戰進行介紹，並根據IFR2014報告以及機器人未來趨勢發展進行分析與介紹，提供國內相關單位在機器人研發上參考。

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:黃成凱、古有彬、吳忠憲、楊淳宜、陳俊皓機械手臂軌跡最佳化之研究

工業機器人於直角座標空間進行路徑規劃首先須求得路徑插值點之反位移解，接著再以連續曲線連結關節座標空間中反位移解所對應之關節座標，除了插值點以外此關節座標空間之曲線於直角座標空間之路徑會偏離原規劃路徑；雖然增加插值點數可提高路徑之準確度，但是所取之點數愈多則愈耗時而降低機器人之效率。本文首先探討影響路徑誤差之因素並提出調整插值點之方法，當給定路徑之允許誤差量即可求出對應之最小插值點數以提高生產效率；此外，所提出之方法亦可用來搜尋機器人與待組裝物件間之最佳相對位置。

作者:黃成凱、古有彬、吳忠憲、楊淳宜、陳俊皓工業用機器人校準之研究

工業用機器人的精度受到許多因素影響，如製造誤差、連桿機械性質、外力（包含桿重）或工作環境等因素。雖然機器人的精度可經由一些補償技術改善，但現有的方法大多是針對硬體進行校正。本文提出連桿參數校準及具有極高計算效率之反位移分析方法，以滿足即時控制之需求。

作者:蕭欽奇、蔡銘浩工業機器人於加工應用之探討

在節能趨勢與成品輕量化的訴求下，使得產品原材料由鋼材逐漸轉為鋁材及複合材料，其中以汽車產業與航太產業最為顯著。另外，水五金、手工具、模具等屬勞力密集型產業，因少子化、高齡化的社會趨勢，皆面臨勞動力不足、勞力成本提高外，更有老師傅退休後，技藝無法傳承的困境。種種在生產製程上的轉變，都讓機器人的應用，從過去的上下料、分類、搬運、檢測、整列等製程，開始導入至加工階段，如鑽孔、繞切、研磨、拋光等製程。此外，工業機器人是適合開發具靈活和可重新彈性配置的製造系統，有助於執行各種多樣化製程。與傳統的數控機床相比，機器人加工系統為節省成本和靈活的替代解決方案。隨著工業機器人技術的不斷精進，正逐步應用於各種加工製造領域。

作者:吳建佑、楊宗賢、黎煥昇、許舒晴機器手臂協作控制技術議題探討

為了因應複雜的加工生產流程，智慧工廠的演進從過往的單機自動化，邁向多機協作的自動化；機器人也從脈衝控制到總線控制，從一台控制器只能控制一台機器人到一台控制器可以控制多台機器人。而運動控制方式的變化，使得「多機協作」成為可能。在多機協作的環境中，多隻機械臂相應配合對工件做固定動作之加工。在多機協作的情境下，當任一機器臂發生不預期的運動時，將導致其他機械臂發生碰撞，過大的外力將會對機械臂造成物理性傷害，增加工廠營運成本。在人機協作的情境下，作業員突如其來的不預期動作，可能造成人員損傷。本文以多機協同作業控制、多機協作碰撞預防與人機協作之機械手臂防碰撞等技術議題進行探討。

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:蔡銘浩、趙正權、溫宏得、楊宗賢工業機器人於焊接加工之輔助技術

在單車產業方面，台灣目前是中階產品以上的世界前三大出口國家。台灣可以在單車市場上一直具備競爭優勢的主要原因來自於自行車架的製程技術，而焊接加工則是車架製程中最重要的一項。焊接品質的好壞取決於產線人員的操作是否熟練、經驗是否豐富。另外，焊接加工亦是一個完全符合3K性質的工作（骯髒、危險、辛苦）。因此，為了兼顧焊接品質、穩定產量、維護工安，機器人技術的應用已導入焊接加工領域，廠商亦期盼藉此解決勞動力短缺與技藝無法傳承的困境，最終確保產線順利運行。在焊接品質維護與執行加工方面，本文提出兩項機器人輔助技術。第一，焊接前間隙偵測功能，其為焊接加工的前置作業，檢測兩個焊接物件的間隙距離，距離符合設定值則通知機器人執行加工，反之則警報告知產線人員進行焊接固定的位置微調，用以維持加工後的焊接品質。另一技術為焊接順應操作模組，其可讓使用者直覺化人工移動焊接機器人至焊接點位，降低機器人程式撰寫的複雜度。如上述，將這兩項技術應用於焊接加工的製程中，便可提高焊接後的產品良率與簡化焊接時的工序。

作者:陳詣倫、謝明憲、宋家仲、陳俊皓視覺用於工業設備之工作平面校正裝置與校正方法

工業設備像是電腦數值控制工具機、機械手臂等，於應用前都需要經過校正來達到最佳的應用效果。這些校正包含原點校正、工具座標校正、工作平面校正等等。目前對這些校正作業都是由人力來進行操作與教導。本文工業設備以機械手臂為例，探討如何使用視覺系統對工業設備進行自動工作平面校正與一種創新的工作平面校正裝置。

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