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作者:黃仲宏高效能馬達於足型機器人的應用

機器人驅動方式可分為液壓驅動、氣體驅動和馬達驅動三種，其中馬達驅動是目前應用最廣泛的方式，具有高精度、即時響應等優勢，被評估適合今日AI機器人的發展。馬達種類眾多，根據不同方式可以劃分為不同種類。空心杯馬達產生的轉矩均勻分布，在低速運轉下保持平穩運行，在高速運轉下有著較少的震動和噪音，加上具有突出的節能特性、靈敏方便的控制特性和穩定的運轉特性，技術優勢十分明顯。無框力矩馬達具備體積小、功率高、低轉速輸出大扭矩等特性，這2種高效能馬達已成為人型機器人關節驅動的主流馬達。馬達作為機器人核心零組件，是機器人能靈活行走的重點技術之一。未來仿生足型機器人實現量產，將進一步驅動這些高效能馬達的需求。隨著仿生足式機器人量產，相關產業應有更多的發展機會。目前歐美日馬達公司的技術水準、產品能力仍領先全球，不過國內的法人單位和企業正不斷深化自主研製的能力，提升產品水準，為未來機器人的應用建立堅實基礎。

作者:楊智翔、李曉暉服務型自主移動機器人發展現況與產業應用分析

為緩解日益惡化的勞動力不足危機，服務型自主式移動機器人(AMR)具有關鍵性的角色，在各個產業轉型過程中有非常重要的角色。AMR應用範圍廣泛，包含倉儲物流、生產線、商業環境等領域。近年來AMR藉由導入資訊科技(IT)、人工智慧(AI)以及數據科學等技術應用，包含平台整合、路徑優化與預測分析等，將以機械設備為主體的自動化設備型機器人進化至具有智慧應用能力的服務型機器人。本報告探討AMR技術在產業轉型中應用並進行分析，提供產業導入AMR應用評估與指引。透過本報告讓產業可以進行策略制定，運用智慧科技協助產業數位轉型，以實現最佳效益。

作者:黃仲宏高速通訊與運算時代下的智慧製造商機

2020年10月美國蘋果公司(Apple)發表iPhone12智慧手機，正式宣告全世界進入5G高速通訊的時代。可預期的是5G通訊技術將對人類的生活、工作逐漸展現影響。就製造業來說，在高速通訊與運算的趨勢下，可以快速蒐集、整合從設計到服務流程的各種數據，制定生產策略支援即時決策，達到Time to Market的理想目標。「高速通訊與運算時代下的智慧製造商機」，將論述5G將加持5A的發展，5A分別指的是，AMR(Autonomous Mobile Robot, 自主移動機器人)、AGV(Automated Guided Vehicle, 無人搬運車)、AOI(Automated Optical Inspection, 自動光學檢測)、AR(Augmented Mixed Reality, 擴增實境)、AIOT(AI+IOT, 工業物聯網)，而5A會協助產業發展智慧製造，特別是自主移動機器人(AMR)和自動光學檢測(AOI)。

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:劉東昇工業機器人技術回顧與2024年趨勢觀察

COVID-19疫情肆虐這三年讓全球了解未來面臨產業人力不足的嚴重性，如居家上班、結構缺工、勞動力不足等現象讓傳統需要大量勞動力的產業無所適從。值得慶幸的是，機器人技術發展並沒有因為疫情封鎖就停滯不前，使用各種新穎的機器人解決勞動力不足的問題，現況來看是一帖良藥。本文首先回顧2023年國內外機器人領導廠商技術動態，包含全球機器人四大家族及我國代表性機器人廠商發布的最新技術亮點，各自致力研究的項目領域，接著由相關市調來評估未來全球機器人成長趨勢，包含市場所在地區及機器人種類，最後說明未來趨勢及挑戰。

作者:周暐程半導體產業機器人應用現況與發展

當今半導體產業專用機器人，需符合半導體製程要求潔淨度、防塵、重複精度高、耐震度高之特性，晶圓機器人(Wafer Robot)多半搭配週邊設備採購，節省設備整合與測試時間，加快產線升級或擴廠產線；業者與應用商已合作多年，具有一定默契與經驗，已習慣了日系品牌手臂與半導體設備，選用上趨於保守。在臺灣半導體產業後段製程，多以Overhead Hoist Transfer(OHT)進行晶圓搬送，但需空間架設軌道，較應用於標準化製程；近年來，場域中開始講求彈性、靈活性，除了有半導體專用機器人，也開始引進自主移動機器人與協作機器人的半導體廠解決方案，提升半導體產線設備升級。

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:蕭得聖、張馨尹、童瑞棋、李宜靜、楊勛崴整合視覺偵測與順應控制之自動鼻腔採檢機器人設計與實現

聚合酶連鎖反應(PCR)檢測被廣泛用於確認COVID-19感染，且依規定必須由醫護人員執行，導致醫護人員暴露於高度感染風險中。在本文中，我們設計並實作一款自動化鼻腔採檢機器人，以取代醫護人員執行PCR檢測。此系統整合了配備有力/力矩感測器的六軸工業機器人，以及用於鼻孔偵測與鼻道估測的深度攝影機，透過順應控制實現安全的鼻腔採檢。實驗驗證顯示，視覺系統能有效運作，且順應控制法則可使機器人在採檢過程中將接觸力控制於預定範圍內。因此，本研究提出的機器人可實現安全且自動化的鼻腔採檢作業。

作者:彭彥嘉、張高銘、曾建霖、林宸霆雙臂機器人系統簡介

雙臂機器人系統模仿人類雙手來進行複雜的工作，相較於單臂機器人，可處理更加複雜的任務。本文介紹了工研院機械所機器人實驗室（ITRI Robotics Lab）所開發的雙手臂機器人系統（Dual Arm Robot System, DARS）。首先介紹DARS所使用的機械手臂，接著我們介紹如何使雙手臂同時協同運動，最後介紹DARS中所搭載智慧視覺系統。

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: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: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准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准直驅致動搭配行星減速機做為設計說明。

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