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原見精機100%台灣技術 讓機器手臂開始有觸覺

原見精機董事長蘇瑞堯指出,觸覺將會是機器手臂下一步智慧化的關鍵技術。

人機協作是近年來機器手臂的重點發展之一,透過與感測技術的整合,機器手臂更具彈性與智慧。現在的機器手臂主要整合的感測技術以視覺為主,但若有觸覺設計,機器手臂一和人體、物件接觸,就可即時做出反饋動作,產線效能將能進一步提升,不過目前產業中,觸覺技術部分仍然欠缺,而原見精機的技術,則填補了此一空缺。

原見精機是由工研院機械所內部所獨立的企業,董事長蘇瑞堯任職於機械所時,當時的所長胡竹生希望可以找出10年後機器人所具備的功能,經過搜尋後,發現觸覺是未來必不可缺的技術,因此蘇瑞堯積極投入研發。他回憶當時是希望找到已有的產品再加以整合,不過後來發現市場技術仍未到位,因此他決定從源頭感測器的材料與晶片開始著手。2017年原見精機成立,從供應商到解決方案都來自於台灣廠商,蘇瑞堯驕傲的說,這是百分之百的MIT技術。

原見精機的產品是機器皮膚,套上這層皮膚後,機器手臂就會有觸覺功能,透過觸覺的感測演算,執行下一步對應動作。蘇瑞堯指出,智慧製造強調整合,而整合包括了軟硬體兩端與不同硬體系統之間的串連協調,近年來製造系統中,機器手臂是整合度最高的設備,不過現在整合的技術並未將觸覺考慮進去,而未來若能具備觸覺,機器手臂的效能將可提升到另一個層次。

目前市場上的關節型機器手臂主要分為傳統式與協作式兩種,其中又以前者占大宗。傳統式機器手臂的速度快、負載重量高,因此運作時有一定的危險性,都會設置圍籬隔絕出一定區域,不過近兩年還是有工安事件傳出。協作型機器手臂的速度較慢,不過由於手臂機體內建力覺感測器,碰觸到人或其他物件即可放緩或停止動作,安全性相當高,可在產線上與作業人員一起工作。

機器手臂必須走入產線與人協作,才能有效提升彈性並增加產能,現在多數傳統機器手臂大廠都開始投入觸覺技術的研發,歐洲大廠ABB現就與原見精機合作開發具觸覺回饋的機器手臂。不過除了新機之外,蘇瑞堯指出舊有機器手臂會是更大的市場,現在市場上已有超過百萬台的機器手臂在運作,若能讓這些手臂具有觸覺功能,商機將十分驚人,原見精機的產品就是透過外掛方式,幫這些手臂穿上皮膚。

原見精機的機器皮膚除了讓機器手臂具備觸覺可與人協作之外,也可進一步成為人機互動介面,過去機器手臂的動作,都必須撰寫大量程式設定,機器皮膚則可使用人手拖曳方式引導機器手臂動作,並經由軟體記錄移動軌跡與定位,手臂就依照記錄運作,此一做法將有助於機器手臂上線或製程換線生產的速度提升。

機器皮膚是讓機器手臂機體具有觸覺,原見精機的下一步是將觸覺由手臂延伸到手指,在夾具內建力覺感測器。蘇瑞堯指出,現在機器手臂與視覺整合的做法,事先經過工業相機偵測出工件位置與尺寸,再將運算結果傳送到機器手臂,控制夾具的張合距離。擁有觸覺的夾具,則可透過觸碰直接偵測出物體體積並控制夾取力道,快速完成動作,這將讓機器手臂的設定更簡易、動作更有彈性。

作為自動化產線的重要設備,機器手臂的智慧化已成必然,目前機器手臂與視覺技術的整合已然成熟,蘇瑞堯認為觸覺將會是接下來的重點,原見精機的技術與產品都已準備齊全,將可協助客戶用最簡單、最具成本效益的方式,跨入智慧化領域。