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人機協作新模式 讓機器人在工廠內自由穿梭

移動性將是機器人未來十分重要的應用模式之一。。KUKA

在人機協作模式下,人類與協作機器人相互攜手合作並且截長補短,可望帶動生產效率與彈性的提升。而有不少廠商也開始思考如何讓人類與機器人透過更好的協作方式讓彼此發揮更大的價值,從跳脫傳統防護柵欄、區域隔離到如今近距離互動,不難發現人機共工越來越貼合密切,市場認為,在下一階段,移動性將是機器人十分重要的應用模式之一。

協作機器人的問世打破一般外界對機器人充滿危險且距離感的既定印象。首先讓機器人脫離圍籬的束縛近距離協助人類完成工作,可讓生產線儘可能減少佔地面積。但對於人類來說,一旦撤除圍籬失去保護屏障,人機協作的最大關鍵便是確保安全性。

在共享的空間中,目前常見的人機協作場景包括透過劃分工作區域配置員工與協作機器人各自的位置,或是利用光柵、紅外線感測,當人類進入警戒區時便自動減速或暫停;至於更貼近的人機共工,是在機器手臂上裝上高靈敏度的安全皮膚,以便當機器手臂真實碰觸到人類時能夠自主暫停,保護員工安全。

從跨越圍籬、區域隔離到近在咫尺的距離,不難發現,人類與機器人在產線上將有更多的接觸和合作。在工作空間的共享上已經跨出一大步的協作型機器人,未來還能夠碰撞出什麼新火花?當前的製造業為適應快速多變且多元的環境,若要達到更深度的人機協作,勢必需要具備更多功能的機器人,像是目前產線上的機器人多半仍採取固定位置執行單一功能,因此近年便有不少廠商開始推動移動式機器人的構想,在市場上也陸續出現由機器手臂與無人車或是AMR結合所組成具有高度自適應性的彈性生產系統。

電子代工大廠佳世達在2019年的自動化工業展上,便展示一款由傳統AGV結合機器手臂組合成AMR,當成移動式工站使用,佳世達智慧製造事業處處長黃氣寶認為,移動性是未來機器人十分重要的應用模式之一,像是在工廠在物料搬運方面少不了人力,但實質生產效益極低,倘若能夠藉由AGV取代無效率搬運人力,便能提高物料到產線的準時性,減少線邊倉提高生產坪效使用。像是半導體廠常使用許多高危險化學物質,或是在數千坪的大型汽車物料倉庫中搬運大大小小汽車零件,都希望利用無人自動化減少過去人力搬運在安全性與效率上的困擾。

而當市場型態走向少量多樣時,能夠在產線上快速又彈性地部署自動化設備及人機協作環境就顯得相當重要。工業機器人大廠庫卡(KUKA)也在人機協作的趨勢中,以移動式機器人的概念推動一些新的構想。

庫卡以「機器人同事」的概念為目標,因此相較只是固定在產線上近似於「助手」的腳色,結合移動式平台的機器人除了可執行工作任務之外,對於環境的改變也能即時透過像是SLAM技術快速定位與導航,自行找出高效率路線,因此在不同情境應用中,能夠更快隨著產線變化彈性調整,甚至達到一機多用的目的。

近年在各大相關展會中,不乏可見到庫卡將旗下無人搬運車KMP結合LBR iiwa輕型協作機器人,組合成KMR iiwa無人搬運車機器人,在無磁軌的工廠情境中自由穿梭。另外像是台灣本土機器人品牌達明所推出的協作型機器人TM Robot,則是將機器手臂結合棧板,設計成隨時可調整為活動式的機器手臂工作站,讓機器手臂能夠隨時因應產線調整在不同應用情境中執行多樣化的任務。

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