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作者:黃仲宏NVIDIA機器人技術與臺灣的機會

作者:黃仲宏晶圓機器人的市佔統計與發展趨勢

半導體生產線上，使用電腦控制的自動化已盛行多年。特別是在矽晶圓上做出半導體的前段製程中的自動搬送機與機器人，在製程的串接上發揮了很大的功用。從晶圓倉庫到生產線的搬運、將半成品晶圓從無塵室內的某一製程搬送到另一個製程、或是同樣一個製程內對某一裝置的裝卸載等，甚至是將完成的晶圓搬送到下一個晶圓檢驗製程的搬送作業，均由自動搬送機或機器人，以幾乎完全自動化的方式達成，在半導體製程設備中所使用的晶圓機器人（Wafer Robot），於晶圓片的移載及傳送，具有相當的重要性，機器人在半導體設備裡是個「重要的配角」。在上述的認知和半導體設備的市場規模研究基礎下，我們以實際訪廠、問卷，以及統計手法得到2017年~2021年臺灣半導體廠前後段製程設備所導入的機器人品牌與數量。除了列出市佔排名外，並提出二個觀點，一是半導體製程設備商為了讓自己的產品更有競爭力，會朝向提供更Total Solutions（整合功能）的解決方案給半導體製造商。二是做晶圓機器人的公司將不只是提供機器人，而是提供成機，也就是EFEM（Equipment Front End Module，設備前端模組）、Sorter（分揀機）一起做，亦即不只單賣機器人，而是將機器人搭配Sorter、EFEM、Aligner（對準器）一起出貨給半導體設備商。

作者:黃仲宏協作型機器人之伺服馬達發展趨勢

未來全球每年至少會有50萬台的工業機器人裝置量，具備人機協作等智慧化功能是主要趨勢。協作型機器人有易於安裝和編程的特點，且由於資通訊技術的進步，很有機會讓其得以大量地被應用到智慧製造的部署中。伺服馬達、減速機、控制器、驅動器都是機器人中的主要零組件，它們都屬於機器人中的動力系統。從發展的歷史與市場的規模來看，工業機器人裡所用的伺服馬達已經是一個技術非常成熟的產品，儘管目前仍不斷在演化與進步，但是基本上都是針對所屬的應用進行技術優化與整合。本文將探討協作型機器人裡的伺服馬達及其發展趨勢：1.馬達資訊可視化。2.直流無刷馬達(Brushless DC Motor)與驅動器的標準化。3.伺服馬達的直接轉矩控制。4.節能化。

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: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: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: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。

作者:羅書硯高荷重自主運載機器人技術發展趨勢

本文探討高荷重自主運載機器人的應用領域和特點並敘述高荷重自主運載機器人相對於一般自主移動機器人所面臨的開發技術與市場挑戰。文中討論高荷重自主運載機器人的類型，並說明一般在自主移動機器人上常見的驅動輪樣式在高荷重自主運載機器人應用的侷限，進而再探討適合的驅動模組及運動控制的挑戰。最後，本文整理了幾種市面上的高荷重自主運載機器人並闡述多台機器人串並聯的概念與在開發過程中需要不同專業團隊合作的必要性並舉例試算自主運載機器人若能進入港口貨櫃搬運業務的市場產值。

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。

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