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作者:黃仲宏NVIDIA機器人技術與臺灣的機會

作者:黃仲宏從國際展會觀察自動化量檢測技術的發展

本文將從 2023 年 2 個重要的國際展覽 :HANNOVER MESSE（漢諾威工業展）和 Automatica（慕尼黑自動化和機器人國際貿易展）觀察自動化量檢測技術的發展。2023 年德國漢諾威工業展有超過千家的廠商展示工業相關的科技與產品，展出主題為【因應永續未來的產品和解決方案】，主要涵括「工業4.0 的下一進程」、「數位與綠能雙轉型」、「能源的高效使用技術與儲存」等；其中我們觀察到在因應永續未來的產品和解決方案上，有許多業者提出電動車製程的3D 視覺自動檢測技術。而慕尼黑自動化和機器人國際貿易展約有來自全球600 家的企業參展，聚焦在三個主題：數位化與AI、未來工作、永續製造等，它可說是全球最大規模的機器人、生產製造、機器視覺與各種自動化整合技術的展會，同樣地我們發現到展會上亦有許多電動車製程的自動化方案技術。

作者:黃仲宏活用生成式人工智慧擘劃機器人自動化的發展

智慧製造的走向從三個面向的發展呈現；一、加強生產效率且自動化；二、使用的設備或是機器人能否有共同的通訊協定；三、如何在物聯網的架構下建置工廠電腦系統。在這三個面向中，語音、影像辨識技術、智慧眼鏡、雲端計算、儲存技術、機器人、人工智慧等，都會對智慧製造發展帶來直接改變。OpenAI將影像生成的服務整合到GPT中，未來它產生的內容將不只有文字，也會有圖像，可預期的是多模態人工智慧模型將會帶來更多的突破，它能夠自由探索、擁有自主權且能與環境互動；這可說是人工智慧史上的非凡時刻，新的人工智慧技術及迅速普及的應用正在改變產業，有機會替許多公司的業務開闢新領域，橫空出世的生成式人工智慧將助力機器人自動化的發展。本文將對機器人市場概況做一盤點，進而分析AI互動內容與多模態預訓練技術，最後提及它可能的發展。

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:黃仲宏從IFR Robot Suppliers Committee觀察2021年工業機器人的最新發展

IFR（International Federation of Robotics，國際機器人聯合會、國際機器人聯盟）在每年的秋季都會發表全球機器人的裝置統計數量，他們以刊物出版的型式，呈現全球機器人裝置數量的統計，包括了各領域的機器人裝置量消長、各個國家工業機器人的密度變化等等。今年年中，位於德國法蘭克福的IFR統計部門（Statistical Department）與VDMA（Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau，德國機械設備製造業聯合會）的Robotics + Automation組織，運用線上會議的方式舉行了全球的機器人供應商委員會（IFR Robot Suppliers Committee）。IFR邀請中國、德國、日本、美國、韓國、加拿大、俄羅斯、英國、法國、丹麥、台灣等國家的機器人公協會代表，參與此線上會議；線上會議主要探討的議題有：1.全球工業機器人的裝置量統計。2.OPC機器人共同的規範（OPC Robotics Companion Specification）。3.機器人易用性佈署的探討。本文將針對此三個議題進行論述。

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:紀佃昀、許勝傑機器人精度提升校正技術

機器人精度提升是一項很重要的技術，由於機器人廣泛應用於工業上的組裝、搬運、製造與加工等，要如何提升機器人的準確性與效能是十分重要的，透過校正流程，包括對機器人的感測、定位和運動控制系統進行調整優化，機器人可以更準確地執行任務，降低錯誤率，提高生產效率，擴大機器人應用的範圍，從而增強其應用價值和競爭力，而隨著智慧與學習技術的發展，機器人精度校正技術也在不斷進步，為各行各業帶來更多應用和創新，因此，本文討論了機器人精度校正方法，並透過此方法找出造成定位偏差的連桿尺寸、組裝誤差等，進而提升機器人的精度，以符合焊接、組裝需求等應用。

作者:許勝傑、吳顥言、解謀東十字雷射校正裝置與導引路徑生成技術應用於機器人焊接單元

面對缺工與物價上漲等問題，製造業者為了因應市場的競爭，導入機器人於產線生產已是常見的解決方法，若要在眾多使用機器人生產的製造業者中脫穎而出，勢必要導入高附加價值的關鍵技術。以機器人焊接為例，焊槍的工具中心點（Tool Center Point）校正，簡稱TCP校正以及待焊工件的路徑生成，如何處理這兩個痛點對於製造少量多樣產品的製造商來說，將是能否站穩市場主導地位的關鍵因素。因此本文介紹我們開發的十字雷射校正裝置用於處理焊槍的TCP校正，以及搭配使用導引感測器與機器人做整合用於處理待焊工件的路徑生成，即可讓原本的機器人焊接單元提升一個檔次，進而提升主導市場的競爭力。

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。

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