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JR西日本引進人形雙臂機器人 協助高壓電纜維護

人形機器人在娛樂展示及醫療待客用途外,也將正式踏入工業應用領域:由日本機器人新創人機一體(Man-Machine Synergy Effectors),以及鐵路公司JR西日本、交通號誌公司日本信號(Nippon Signal)合作,將在2022年展開雙臂機器人的電車線與鐵路維護工程實驗。

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分身機器人的工業應用,從修高壓電纜等高危險性精密作業開始。圖為零式人機2.0版。人機一體

用在電車線維護的機器人「零式人機」,在2021年推出1.0版後,3廠即開始合作進行實驗,2022年升級為2.0版,主要技術特色是機器人手指能牢牢抓住重達20公斤的鋼管、電纜、或礙子等各種零件,而且能保持足夠的靈活度,配合頭上攝影機的即時影像,從工程車內就能遙控機器人,進行高壓電纜檢查與更換。

既有高壓電塔的設計遠早於機器人的出現,因此其零組件維修更換設計,都是以人手作業為前提,需要雙臂靈活動作,不適合單臂工業機器人處理。高壓電維護是電力公司與鐵路公司人員相當主要的工安問題來源,JR西日本及日本交通號誌投資人型雙臂機器人,就是要徹底解決員工觸電的問題。

人機一體的機器人技術,並非AI自動機器人,而是使用VR技術的分身機器人(Avator),目的是處理自動機器人不適合應用的複雜場合,比方便利商店貨物上架、從一堆密閉抽屜中取物、VR旅行以手指觸摸撿拾物體等,容易觸電的高壓電纜維修,也屬於比較適合分身機器人應用的領域。

而為精確代替人手,人機一體的機器人驅動系統關節設計,完全不用輸出高耐衝擊的液壓系統,全部採用電動馬達;另一方面,在機器人控制邏輯上,重視的是施力與壓力控制、而非空間座標控制,避免取物時壓壞零件。

當然,不同驅動系統與控制邏輯,並無優劣之分,而是用途區別,零式人機適用於現有機器人不方便執行的精密作業,現有機器人則適用於高重量或單純重覆性作業環境,雙方並非同質競爭、而是彼此互補的關係。

根據日本經濟新聞(Nikkei)報導,零式人機在2022年開始高壓電纜維修實驗,2025年在大阪世界博覽會展出;人機一體預測分身機器人將從2030年代起普及,2040~2050年代將能等同甚至超越人體。


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