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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:許勝傑、黎尚昆、洪國峰視覺導引路徑生成應用於機器人超音波切割單元

隨著環保意識抬頭導致汽車與自行車的相關零組件往輕量化的方向發展，促進了複合材料市場的成長。這些零組件在熱壓成型後，仍需依賴人工修邊與去除餘料，再加上產品少量多樣化的需求，品質管理難，造成無法大量生產。因此導入機器人與超音波切割設備將可解決人力問題。超音波切割設備以超高頻率的振動讓刀具在接觸工件時產生細微剝落移除材料，可切割的材料也更加多元。本文介紹的機器人超音波切割單元將以導入視覺來進行刀具的六維工具中心點(Tool Center Point, TCP)校正，複合材料在高溫高壓製程下工件與原始的電腦輔助設計(CAD)檔案差異性大，因此使用CAD-Free視覺導引技術來紀錄實際工件的切割路徑點，再以樣條曲線(Spline Curve)插補生成完整的切割路徑，讓產線可導入自動化技術解決工件少量多樣化與產線缺工的需求。

作者:黃成凱、楊淳宜、許秉澄、林依潁、陳俊皓2D影像複合視角之三維工件位置自動校正技術

機械手臂之動作皆以工具中心點與工件座標系之相對關係描述，因此精度受到工具中心點及工件座標系位置之正確性影響；為了提高運動精度，需先分別校正工具中心點及工件座標系位置，但目前工件位置自動校正的方法多需安裝感測器並事先先以量測設備確認此感測器與機械手臂之相對位置，或控制工具中心去觸碰工件；若以手動方式校正則受到操作者的經驗與技術影響。為解決此問題，本文提出工件座標系的自動校正方法：利用一個影像感應器透過複合視角及視覺伺服方法完成工件位置校正。

作者:蔡銘浩、范姜士嘉、連豊力驅控整合模組機械手臂與機械視覺整合技術開發

為了降低機械手臂電控箱的設計難度與縮小電控箱的佔有體積，將機械手臂每一軸的馬達與驅動器整合成一驅控模組是一項極佳的解決方案。本文討論的驅控模組是採用工業乙太網路通訊協定（EtherCAT）當作模組之間以及與控制器之間的連線。驅控模組化的優點，在於可依不同的應用情境決定模組的數目，並將其組成串連型關節式的機械手臂，以符合實際應用之需求。此外，為了提昇機械手臂的高定位精度與高重複性，本文將另述工研院機器人控制器提昇機械手臂的精度流程。最後，以一個常見的工業應用情境（機械手臂與機械視覺整合），展現驅控整合模組機械手臂的可行性與高精度表現。

作者:黃成凱、古有彬、楊淳宜、林依潁、許秉澄、闕子晨基於智動化應用模組之齒輪邊角研磨系統

產業朝向智慧製造發展，執行重複動作之現場人員未來將徹底被智慧機器取代。目前自動化應用仍存在一些問題：(1)需由現場人員先將工件整齊排放，再由機械手臂抓取；(2)離線編程軟體產生之路徑需現場人員視加工結果進行調整；(3)因工件位置誤差、刀具磨耗等原因而難以達到良好的加工結果。本文將發展智能化應用模組，解決自動化應用問題，達到加工品質預測、路徑生成、隨意擺放工件之上下料及誤差自動校正，並將各模組整合開發齒輪邊角自動研磨系統，以解決目前齒輪加工後需人工研磨之問題並提升加工效率。

作者:黃成凱、古有彬、陳詣倫、朱証裕、陳俊皓機械手臂工具中心自動校正方法

機械手臂之動作皆以工具中心座標表示，因此絕對精度受到工具中心相對於法蘭面座標系座標的正確性影響；為了提高運動精度需將工具中心進行校正，但目前自動校正的方法大多須在工具中心安裝感測器或經過多次的重複校正才能得到一個工具中心的近似座標值；若以手動方式校正則需教導機械手臂使工具中心點以數個不同方位到達空間中一相同位置，以此方法進行校正所得之準確度受到操作者的經驗與技術影響。為解決此問題，本文提出工具中心點的自動校正方法：利用複數個不平行擺放且軸線交於一點的影像感應器配合視覺伺服完成工具中心點校正。

作者:蘇耘德、洪達志、陳繼賓、李文猶融合多座標系統的移動機器人定位方法

本文旨在分享結合現行市面上定位模組（韓國Hagisonic公司的StarGazer產品)，及工研院機械所所開發的機器人移動平台U-Bot，利用座標系統融合的方法建立一個可靠的機器人室內世界座標系統。首先我們先介紹使用StarGazer可能遭遇的問題，而我們利用自行開發的校正方法及結合U-Bot的Odometry資訊建立一新的座標系統。我們並在實驗室設計一個運行環境，讓使用這個定位模組及座標系統的機器人，可成功地連續運行2小時，且精度為20公分以內。

作者:謝伯璜、蔡雅惠、黃國唐、江博通立體視覺之雷射結構光校正方法

本文提出一利用共線條件式之雷射結構光校正方法，所提出之校正方法主要可以分成二部份，第一部份是校正鏡頭扭曲（Lens Distortion）的失真度；第二部份則是利用此演算法得到相機的外部參數。在實驗中將此雙眼取像系統以非平行式架設於實驗平台上，利用雷射光所投射之網格狀圖樣進行校正，以驗證此鏡頭校正方法之正確性與可靠度。

作者:陳繼棠、陳建文、陳俊賢應用新型雷射測距校正方法於提升Roll-to-Roll量測運動平台準確度

隨著Roll-to-Roll（R2R）製程技術的精進，提升了R2R製程薄膜檢測與量測精度的需求。R2R製程薄膜的檢測與量測，主要是利用二維缺陷影像檢測技術與三維形貌量測技術來完成。方法上先透過二維影像檢測系統，將薄膜缺陷位置標記出來，再使用三維形貌量測系統，量測出薄膜缺陷的尺寸。然而二維影像檢測系統與三維形貌量測系統必須映射至同一座標系，三維系統才能準確定位至缺陷位置。定位準確度的優劣決定於運動平台的系統結構，而運動平台系統結構的優劣，又取決於移動軸的準確度。因此移動軸準確度的校正，將是提升整體R2R系統量測定位精度的關鍵，本研究即是找尋此移動軸準確度校正的方法。

此實驗是利用惠普（HP）的雷射測距儀、幾何機構件與反射鏡組，做為移動軸準確度校正的基礎工具。針對干涉光軸與移動軸行程間的平行度，定義出一套調整方法；此校正方法還考慮不同溫度與濕度環境的空氣介質，對雷射光所產生的影響因素。最後可到計算出一組移動軸補償表，藉由此補償表可以提升R2R系統量測定位精度，實驗結果並將呈現在論文中。

作者:謝伯璜、張俊隆、江博通2.5D工件之隨機堆疊取放技術

近年來許多工業機械手臂的相關研究皆致力於提昇其彈性作業、智慧化和增強其強健性的能力。在本文中，將利用立體視覺導引機械手臂（Vision Guided Robot, VGR）取放系統針對手機殼進行任意堆疊的取放動作。此VGR系統包含四個部份：1.相機校正，2.手眼校正，3.立體視覺，4.多座標系統整合。最後由實驗結果將可以驗證此系統的確可由堆疊的手機殼中自動選取並估測其位置與姿態而進行夾取。

作者:黃國唐、張津魁、蔡雅惠、李韋辰、蘇濬賢半自動固晶機之機器視覺定位技術

本研究利用機器視覺定位技術，將手動固晶實驗機台升級成半自動固晶實驗機台，視覺定位模組有硬體及軟體兩個部份，硬體包含相機、鏡頭、光源及工業電腦；軟體包含影像定位、影像校正及運動控制等。本文將針對視覺元件及技術進行介紹。

作者:陳繼棠、陳建文、陳俊賢應用雷射量測方法於校正線掃描量測儀運動軸準確度

線掃描量測儀依據待測物的需求，會有不同的量測機構設計；但就大尺寸待測物而言，線掃描量測儀運動軸機構的精確度需求較高。因為線掃描量測儀需要靠運動軸的移動，才可以完成大尺寸範圍的量測。

本研究將對如何校正線掃描量測儀運動軸精確度的問題，定義出一套調整方法，包含運動軸的平面度與直線度調整機制。此實驗利用安捷倫的雷射測距儀、幾何機構件與雷射專用鏡片組，做為雷射量測方法的基礎工具；此量測方法還考慮不同溫度與濕度環境的空氣介質，調整適當的雷射參數，研究結果將呈現在論文中。

作者:謝伯璜、江博通、張津魁3D視覺輔助螺絲鎖付系統簡介

近年來許多工業機械手臂的相關研究皆致力於提昇其彈性作業、智慧化和增強其強健性的能力。在本文中，將利用立體視覺導引機械手臂（3D Vision Guided Robot, 3D VGR)取放系統針對電源保護器進行外蓋的螺絲鎖付自動化工作。此3D VGR系統包含四個部份：（1)相機校正，（2)手眼校正，（3)立體視覺，（4)多座標系統整合。最後由實驗結果將可以驗證此系統能成功將每一個螺絲鎖付至電源保護器的外蓋上。