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整合多重感知/人工智慧 機械手臂展現十八般武藝
新電子黃繼寬
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只會按照程式設定執行重複動作機器手臂,未來將逐漸被具有各種感知能力,甚至會自主思考的機器手臂所取代。而隨著手臂所具備的技能更加多元化,許多現在仍得依靠人力來作業的生產流程,未來勢必會被手臂所取代。另一方面,這些新世代手臂由於具備傳統手臂所沒有的能力,往非製造業應用領域發展,也是值得期待的趨勢。

台灣愛普生(Epson)產業科技事業部副總經理王亮國表示,就像各大車廠都會在重要車展上展示未來概念車,宣揚自家對未來汽車的想像跟願景,Epson日前在自動化展上展示的WorkSense W-01自主性智慧雙臂機器人,也是該公司對機器手臂未來發展趨勢的想法。

多重感測讓手臂應用更為靈活

該雙臂機器人擁有2D+3D視覺辨識、力覺感測跟自主思考能力。當機器人偵測到手臂移動路徑上有障礙物出現時,會重新規畫路徑以繞過障礙物。至於機器人本體則採取單一手臂具有七軸關節,加上腰部可旋轉共十五軸的設計,作業流暢度跟靈活性不會比人類遜色。跟真人相比,目前該雙臂機器人只剩下自主移動這點還無法做到,但王亮國透露,未來Epson還會推出結合自動引導車輛(AGV)的雙臂機器人。具備移動能力的雙臂機器人,將可承擔更多樣化的工作任務。

除了概念性的雙臂機器人之外,Epson也推出N6六軸機械手臂與VT6一體式手臂兩款新產品,其中N6採取折疊式設計,除了最小作業空間需求跟人類作業員相似外,還可以懸吊式安裝,讓工廠可以在有限的空間內部署更多機器手臂。VT6則是將手臂的控制器直接內建到手臂本體中,除了具備占用空間小的優勢外,也更容易與其他設備整合,例如將手臂搭載在AGV上。

省、小、精是Epson設計機器手臂的核心理念,高精度、高速度與低震動則是該公司手臂與其他競爭對手最大的差異化所在。但除了手臂本體的進步,未來手臂一定會搭載更多感測技術,來滿足客戶的應用需求。舉例來說,手臂結合視覺跟力覺感測,就能讓手臂執行軟性電路板(FPC)插件作業。因為施力不當會很容易導致軟板損毀,所以目前軟板插件多半還是用人工作業。但具備力道感測能力的機器手臂,能有效避免此一問題。

王亮國表示,手臂產品的進步,讓手臂可以在工廠裡執行更多元化的作業。也因為如此,台灣許多電子製造業的手臂用量不斷上升,負責監督導入專案的主管層級也越來越高,顯示客戶對產線自動化的重視程度正在與日俱增。

不過,提到自動化,不可諱言的是,客戶最主要的考量還是在成本,畢竟要打造一條自動化產線,往往牽涉到相當可觀的資金投入。因此,目前在工業機器手臂市場上,有些業者採取殺價競爭的策略,希望藉此博得客戶青睞。這對於目前在台灣市占率領先的Epson來說,是一個必須正視的挑戰。

走出工廠開拓新藍海

對此,王亮國透露了兩個因應策略,首先是建議客戶在財務操作上,將機器手臂視為耐久財,用逐年折舊攤提而非一次性採購的方式來認列成本。因為現在手臂能做的工作越來越多元,即便產品更新換代或產線有所調整,已經採購的手臂還是可以繼續沿用,不會就此派不上用場。這種成本認列方法不僅比較貼近現實,也可以讓廠商財務負擔大幅降低。換言之,能執行的任務越多元,部署彈性越高的手臂產品,即便單價較高,成本效益還是會比低單價但功能單一、部署彈性低的手臂為佳。

其實,Epson的手臂在台灣的製造業市場一直是市占龍頭,因此也成為各家手臂業者集中火力的對象。未來Epson會繼續投入更多資源,鞏固其市場領先優勢,例如強化建教合作,培育更多熟悉Epson手臂的年輕工程師,為製造業客戶提供全方位的顧問、產線建置模擬與後續維修服務等。其實,目前自動化產業的工程師短缺十分嚴重,因此,從人才培育著手,不僅能有效鞏固Epson的領先優勢,也有助於推動自動化更加普及。

第二個策略則是走出工廠、走進店頭。隨著Epson的手臂越來越靈活、智慧化,未來Epson的手臂除了應用在工廠,也可以應用在非電子製造業,例如食品業、生醫實驗室、製藥等,甚至服務型機器人市場,也是Epson有意進軍的領域。雖然Epson的手臂是為工業應用設計,但因為手臂本身是小型手臂,只要透過其他周邊輔助,例如機器皮膚、雷射感測等,其手臂也有一定程度的人機協作能力。而這也是Epson手臂有機會走出工廠,走進店頭的原因。

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