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先進感測技術與AI軟體將可打造更靈活的工作機器人

工業機器人正朝向更靈活、有智慧的目標邁進。法新社

以往工廠內的機器人大多只負責執行單一作業,而且缺乏自行思考、決策的能力,然而隨著內嵌控制器、感測裝置、人工智慧軟體等技術不斷進步,工廠機器人將變得更能獨當一面,也更為實用。

據Electronic Design網站報導,目前最常見的工業機器人,基本上就是較複雜的機械手臂。這些機械手臂被固定在工廠的某一處,從事著焊接、塗漆、組裝、取放等特定工作。基於安全考量,工業機器人很少與其他人類員工在同一處工作。

不過近來由於感測技術與機器學習技術的進步,工業機器人應用也出現了新的趨勢。擁有更高機動性的物流機器人與協作機器人,被視為新一代機器人的代表。

物流機器人不像機械手臂被固定在同一處,因此它需能隨時提醒他人所在位置,並且具備防撞能力。目前在軍事領域以及消費者無人機,都可見到物流機器人的應用。

協作機器人是一種能和人類一起工作的機器人。為了確保人類員工的安全,協作機器人需具備完善的安全防護功能。配備了先進駕駛輔助系統(ADAS)的車輛,擁有自動剎車、轉向、車道偏離警示等功能,即可視為協作機器人的一種形式。

溫度、亮度、壓力等靜態量測是許多工業機器人的重要功能,但對於新一代的移動式機器人而言,距離、速度、方向的感測能力將更為關鍵。

高解析度的攝影晶片雖然價格便宜,但影像的分析、影像物件的辨識都需要複雜的軟體才能完成。此外,攝影機在天氣不佳或天色較暗時,鏡頭感測的效果也不盡理想。因此對許多應用而言,感測鏡頭都不算是最好的選擇。

光達(LiDAR)擁有遠距感測的優勢,但成本較高;超音波感測器雖然只適合短距測量,但成本較低,在黑暗中也能正常運作;雷達則是在黑暗中與壞天氣時,都有很高的可靠度。

軟體是推動新一代工業機器人發展的另一個關鍵,而機器學習更被許多人寄予厚望。有了適當的資料與機器學習處理器,機器人便能透過訓練學會在特定情況下制定決策並執行計畫。隨著人工智慧與機器學習領域研究不斷進步,機器人將擁有更優秀的決策能力,也將更不需依賴人類的指揮。

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