機械工業網

:::

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:石大明、劉俊麟、陳冠樺、簡士鈞、崔虎軒高效能無人機行動地面站系統開發

傳統無人機行動地面站除了在功能方面須具備數據鏈路及圖傳鏈路資訊顯示、飛行器操控及各類酬載獨立控制等基本功能外，更希望能達到體積小，重量輕，功耗低，容易移動的要求。因此在專業操作需要專門針對快速佈建、即時化、高精度、小型化、強固化等目標地面站，來滿足各式無人機操作時各類要求。尤其近年來無人機功能日益強大，所攜帶的各類酬載(探測器)越多，地面站需同時提供無人機控制、無人機姿態顯示、GPS地理資訊顯示、影像顯示及結合邊緣運算視覺辨識分析技術、供特定酬載資訊顯示等。資訊地面站顯示已相當飽和，更超過傳統單銀幕地面站單純控制及飛控顯示功能設計。因此本研究主要在探討高效能銀幕無人機行動地面站系統的系統需求，並實際設計及驗證相關產品的製作與開發。

作者:黃立武、范智翔、陳響亮、黃兆平、曾俊彥視覺化智慧人機控制介面發展與實現

為了降低編輯運動控制程式之專業門檻，並提供易於入門之操作環境，本研究於PC-Based控制器中針對六軸機械手臂與生產線周邊設備，提出一個易學、易理解、易操作的視覺化智慧人機控制介面。此人機控制介面採用流程圖之概念設計視覺化程式語言(Visual programming language, VPL)，使用者可透過拖曳、連結不同功能區塊之方式，實現生產線控制流程之建立與調整。此介面後端以混合式編譯器作為VPL之運行核心，並將工研院機械所之運動控制函式庫(Motion Control Command Library, MCCL)包裝為Python語法之程式應用介面(Application Programming Interface, API)，使本研究提出之VPL可順利轉換為供直譯器執行之控制函式。

作者:王俊勝用於多移動機器人協同控制之視覺相對定位系統

為增加工廠自動化使用彈性，多移動機器人協同作業已成發展趨勢。提升機器人間相對定位精度是開發協同控制技術的第一步。本文闡述一套低成本且可快速實現於多移動機器人間之相對定位系統，以快速響應矩陣圖碼作為識別標誌，透過視覺感測器偵測此標誌開發高精度之定位演算法。我們設計了一測試平台以量化驗證演算法估測識別標誌之二維座標準確度與精密度。

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:張津魁、蔡雅惠、李韋辰、林毓庭、江博通運用3D 點雲資訊於工件品質檢測之應用

作者:唐仕超、陳展揚、林文杰視覺慣性里程計

作者:林毓庭、李韋辰、張耿豪鑄件表面研磨品質回饋技術

經統計目前國內水五金相關廠商約300家，大多以出口為主，供應全球50%以上水龍頭，而全球科技研究與顧問公司Technavio在最新的研究預測報告中指出，全球水龍頭市場在2018年至2022年期間其市場規模將增加65億美元，且需求量有逐年上升的趨勢[1]。水五金工件具複雜外型、多維度曲面之特性，目前研磨製程需靠師傅邊磨邊檢以確保產品品質，恐發生品質不均、經驗難以傳承與自動化困難之問題。為因應曲面鑄件表面之研磨品質回饋需求，本文將介紹以機器視覺與相位移輪廓法（Phase Measuring Profilometry, PMP）結合方式，開發3D表面研磨品質回饋技術，以達成非接觸式之快速評估表面研磨情形，解決現有複雜形狀工件研磨製程之檢測需求，提升傳統製造業之附加價值。

作者:李韋辰、吳佳鴻、蔡雅惠、黃國唐基於OPC UA架構之機器視覺概論

VDMA在機器視覺檢測標準上已耕耘多年，並且與OPC UA除了在機器視覺領域上的合作外，其他行業包括工具機、塑膠成型機、機器人自動化、空壓機與真空技術、電子自動化等都積極的將形式化的標準以OPC UA之架構進行建模實現。OPC UA 視覺系統配套規範自2018年底釋出之後獲得廣泛的討論，雖只是第一部分的草稿，但已將機器視覺的最重要的配方管理、組態管理及檢測結果管理做詳盡的紀載，並系統化的建構出可在未來IIoT的工廠產線上運作的模型。本文針對OPC UA 視覺系統配套規範做重點式的介紹，包含OPC UA 視覺系統涵蓋之範圍、資訊模型定義、視覺系統配套規範未來發展等內容進行描述。

作者:蔡承翰、洪國峰機器人與智慧3D 視覺：以工廠快速換線與隨機堆疊取料為例

根據IFR統計全球機器人每一萬名員工使用機器人的密度已大幅成長[1]，又以汽車、電子、金屬生產加工為大宗，在工廠大幅採用機器人生產的過程中，配合產線訂單進行快速換線調整以及二十四小時不間斷進行機器人上下料以維持產線連續運轉為一大訴求。本文闡述透過人工智慧演算法進行2D圖像像素等級的對位匹配分割，僅需一個工作天就可對工件進行事先的學習與訓練。結合3D視覺，最終可預估6自由度機械手臂取得工件的姿態，並針對工件隨機堆疊於料籃中進行智慧自動化機器人取料，以期望提供相關業者發展參考之。

作者:李則霖、詹聖瑋基於視覺停車格偵測與多階段控制之自動停車系統開發

隨著當前汽車無人駕駛技術日新月異的發展，國內外車廠紛紛投入汽車無人駕駛技術的研發，其中，自動停車技術為當前重要發展標的之一。而現有半自動停車系統，多採用距離感測器偵測停車空間，需要依賴鄰車以定位停車空間，造成使用者在僅有地上標線的停車格進行停車且該停車格兩旁無鄰車可協助偵測時，反而造成停車不易的現象。本文利用基於視覺的停車格偵測系統，用於即時處理和識別車格線，以提供車輛和格線之間的相對空間資訊。使用基於視覺的算法不需依賴周遭參考障礙物。我們還將視覺資訊與其他感測資訊整合在一起，以改善性能，分析環境和車輛狀態後，制定適當的自動停車規劃。然後，處理器控制車輛的致動器，使自動駕駛車輛能完成垂直，平行和斜向車格的停車任務。因此，本文解決了在沒有參考障礙的情況下在車格邊線區域停車的問題。

作者:蔡孟勳、林俊佑、連震杰、麥朝創應用影像疊圖技術之刀具磨耗檢測

現今工業都朝向自動化與智能化發展，各家工具機廠商亦致力於提升產品的品質及自動化生產的目標，刀具磨耗的情況常常會對產品的品質、自動化生產的效率產生重大影響。本研究以機械視覺為基礎開發線上刀具磨耗檢測方法。由於端銑刀的複數刀刃與螺旋形刀具形狀不同於一般車刀，加上金屬的反光的效應，增加的端銑刀在影像拍攝困難，本研究利用刀具影像疊圖技術將立體的端銑刀展開成平面圖面，並使用影像處理的方法對展開後的刀具圖片進行磨耗檢測。實際以工具機機台進行切削加工，定時進行刀具影像疊圖並檢測刀具磨耗狀態。機械視覺系統被驗證可實際應用於刀具磨耗檢測。

作者:張俊隆、張津魁從國際自動化展看智慧製造趨勢

智慧製造已是全球趨勢，包含德國Industrie 4.0、美國先進製造夥伴（Advanced Manufacturing Partnership, AMP）、中國製造2025、日本的日本製造業白皮書等。本文從國際智動化展覽：日本國際機器人展（iREX 2017），借此觀察國際的智慧製造全球趨勢。