机器手臂的立异运用
回忆疫情垄罩的三年，制作业活泼导入主动化出产或极力转型走向智能制作，出产线或作业场域中出现愈来愈多机器人、机器手臂运用场景，替代人类操作仪器设备或其他人力作业。跟着AI快速导入机器手臂，传统机器手臂开始具有自主学习才调，出产功率大为行进。
AI机器人不只能够操控机器手臂的速度、力道与精准度，还能透过感测、数字孪生等高阶技能与各种数据链接，下降错误率。机器手臂不只能运用于制作业出产线及仓储物流，才智医疗、才智日子等场域中也能看到各种机器手臂协作事例。
如Skyline Robotics开发Ozmo体系实施主动化清洗外墙使命。Ozmo集结AI、机器学习、KUKA的KR AGILUS小型机器人、核算机辅佐图画处理体系等优势，只需1名作业人员操控造业渠道、电源、水源供给与起重机，由机器手臂负责清洗玻璃外墙即可。过去需求花3-4个月时刻，动用3-4名作业人员实施的清洁作业不到50%的时刻内就能够完毕，省时，并且安全。
图1:KUKA的KR AGILUS小型机器人实施主动化清洗外墙使命??。(Source：Skyline Robotics)
才智医疗方面，台大癌医中心及新竹台大分院设有「机器手臂微创手术」体系，迄今已完毕逾越5,000例机器手臂辅佐手术。相较于传统手术，外科医生能够透过3D立体高分辨率视觉印象、仿人类手腕关节的手术器械分配精准的操作体系，大幅行进手术质量。机器手臂协助下，能够削减手术失血量、下降术后并发症，大幅缩短患者住院时刻，并且预后作用更好。
AI让机器手臂朝才智化、轻量化、小型化方向打开，协作型机器手臂甚至能够包办日常庶务，如采摘生果、泡茶、逗弄宠物，还有协助折迭衣物的机器人，如伯克利人工智能(BAIR)实验室调教原型机器人BRETT，使用两只机器手臂与红外线扫瞄技能折迭毛巾，几经修正后，现在只需90秒就能完毕折迭T恤的作业，折衣机器人被命名为SpeedFolding。研讨员Yahav Avigal指出，SpeedFolding体系选用神经网络BiManual Manipulation Network学习4,300次抚平缓折迭动作，每小时可抚平、折迭30-40件衣物，成功率达93%，仅有的小缺点是速度仍不够快、衣物表面仍有小皱褶，还有行进空间。
图2:SpeedFolding折衣机器人使用两只机器手臂与红外线扫瞄技能，90秒就能折迭T恤。(source：Griffig)
协作型机器人及机器手臂需求仰赖感知、视觉感知及核算才调，才调承认是否需求因应外在环境改动而减缓或间断运动，视觉雷达能够协助判断间隔是否安全、机械手臂是否需求减速，而核算才调则是藉由软件演算前述感知数据，进一步下达正确指令或反响。因为3D视觉、自主途径规划、AI辨认等技能日益精进，加速协作型机器人及机器手臂的才智化进程。鉴于协作型机器人与机器手臂具有极高的本钱效益，灵敏、安全、易于运用，传统的工业机器人四大巨擘瑞士ABB、日本发那科(FANUC)、德国库卡(KUKA)及日本安川电机(YASKAWA)也开始布局相关事务。
工业机器人、服务型机器人不再爱憎分明
相较于才智医疗与才智日子场域中的协作型机器人与机器手臂，智能制作场域中相关运用相同打开快速，2021-2022年台北国际主动化工业大展及2022年德国汉诺威工业展(Hannover MESSE)中能够看出工业打开趋势。
以2021年台北国际主动化工业大展为例，ABB机器人与华硕才智物联网(ASUS IoT)、友达光电(AUO)、达详主动化(DSA)、碁仕科技(G4)、新台互易商货(SINTAI)协作，展出多项机器人智能弹性制作方案及运用技能。自主移动机器人智能移载方案整合速度较同级协作型机器人更快、重复精度更高的ABB GoFa CRB 15000协作型机器人，具有全向移动、AI智能避障等功用，AMR能够穿梭于狭小走道、左右横移，行进半导体制程的顺畅度;AI智能检测弹性主动化方案则结合高出产弹性的ABB IRB 1200小型机器手臂与ASUS AISVision，仅需改动机器手臂的检测流程并分配不同AI模型，就能快速调整产线的检测才调。
达明机器人于2022年台北国际主动化工业大展中展现全方位才智协作机器人AI Cobot—以原生AI引擎结合智能视觉和协作机器手臂，以及快速整合AI智能仓库及瑕疵检测运用方案、焊接机器人事例;全面晋级的AI Cobot S软硬件能够整合更智能的视觉与周边软件及更直觉操作的人机接口，有助行进主动化出产效能，全面落实AI加值智能制作。
AI Cobot分配达明自行研制的智能视觉处理方案TM AI+，内建智能视觉体系，包括传统机器视觉与先进AI视觉才调，能轻松找出难以辨识的瑕疵，可广泛运用于制作业、汽车业及食品业。AI Robot S系列中的高负载手臂则适用于AMR移动式机器人转移大分量的晶圆盒，并且更为强化人机协同的作业安全性。
图3:全方位才智协作机器人AI Cobot以原生AI引擎结合智能视觉和协作机器手臂。(source：达明机器人)
2022年德国汉诺威工业展中，不少参展业者展现立异技能、产品或运用方案，如德国机器人新创公司Aeon Robotics展出DROID机器人体系。DROID具有AI辅佐力气感知功用，能习气不同的抓取物体和作业场域改动，结合机器手臂及仿人类手指的5指夹持器架构，5指夹持器和机器手臂组合是依据人体模型规划，操作人员无需具有程序规划技能就能透过穿戴式力反响操控器，以手部的肢体动作经验机器人完毕预订动作与使命，而DROID机器手掌可藉由力反响操控体系将力气直接传递给操作人员。
图4:5指夹持器和机器手臂组合依据人体模型规划，可在专为人类规划的环境中操作。(Source：Aeon Robotics)
擅长机器人技能研制及自主移动机器人(AMR)产品开发的Robotnik Automation研制多种运用于工厂、仓储领域的室内AMR，以及户外多用途AMR，如SUMMIT-XL STEEL自主移动机器人渠道可运用于工厂、物流、室内运送等场域，操作方式包括自主导航、拍摄机实时印象传输，操作人员长途遥控即可，搭载UR公司协作机器手臂，可实施零件抓取作业。
Hyundai Robotics展出多款自主移动的服务型机器人，可运用于商铺、卖场或餐厅，如Hyundai S1具有三层餐食置放盘，可承载30公斤重的物品，移动速度每秒达1.5公尺，选用SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)自主扶引，透过语音或面板就能设定与操控。
OMRON公司展出Cell-Line Control System智能化出产体系，整合中国台湾达明机器人的协作型机器人、AI、机器视觉及多种传感器，可实时侦测出产质量、人员是否依规范作业程序实施作业，满意少数多样的出产需求。
工研院产科国际所实施工业技能基盘研讨与常识服务方案工业剖析师熊治民认为，从「2022年德国汉诺威工业展」中能够查询才智机器人的打开趋势，如更具安全性与运用弹性的服务型机器人立异技能。综观全球机器人打开趋势，以往爱憎分明的工业机器人、服务型机器人边界逐渐含糊，二者交融的趋势明显，部分仿生工业机器人与协作型机器人因为具有更大的运用弹性与安全性，相关运用在非工业领域中持续增加，未来打开值得重视。
小型机器手臂兴起：更才智、更轻盈、更细巧
小型机器手臂存在多年，近几年受惠于技能立异，带动小型协作机器手臂快速朝立异运用靠拢，如前述各项智能医疗、智能制作、智能日子中出现的机器手臂及运用事例已能看出传统机器手臂与AI交融的新趋势：跳脱传统中大型机械手臂及不太具有美感的笨重、坚固外型，数字科技让机器手臂朝才智化、轻量化、小型化打开。
AI、5G、元国际、AR/VR赋予机器手臂更高阶的才智运用或许性，比方台湾的新创公司乐飞特科技(ROBOENTER)就专心于机器手臂分配互动展演的规划规划与建置，将机器手臂与文娱概念相结合，串联VR、XR、AI、5G、显现、拍摄等技能，打造不同的互动艺术展演、VR展演及虚拟翱翔商场，未来或许结合才智联网(AIoT)运用，效法Skyline Robotics与KUKA机器手臂的协作方式，切入高楼外墙清洗商场，透过AI剖析运算机器手臂最佳清洗轨迹、5G长途遥控、XR/VR情境串连，就能大幅缩短清洗作业时刻。
图5:乐飞特科技于信息月中宣告的机器手臂VR。(Source：乐飞特)
未来趋势：没有最小，只需更小!
除了前述多元、体型愈来愈小的机器手臂，还有更迷你的工业用机器手臂运用。新创公司Mecademic成功打造六轴机器手臂Meca500，手掌巨细的体积只需其他小型工业机器人的一半，分量只需5公斤，但细巧的机器手臂却能负重500公克，并且具有防磕碰及零重力方式等功用。内建操控器不光能够节省空间，并且大幅简化操作方法，仅需24V供电、一台核算机及一条以太网络线就能为Meca500进行程序设定和操作。
Mecademic选用maxon的无刷盘式DC马达，与无背隙减速机和高分辨率编码器结合，重复精度达0.005mm，比印刷用纸还翔实约20倍!未来Mecademic将为机器手臂研制专用夹爪，能够针对单个需求供给客制化韧体，如此一来，Meca500也能够成为另一种协作型机器人。
中国台湾的直得科技也成功打造收折后仅有一张A4纸张巨细的cpc Robot微型六轴机器手臂，具有体积小、分量轻、低噪音等特性，更契合节能减碳、主动化、多样性及灵敏搬移等商场运用趋势，可投入半导体工业、生医工业，以及实验室主动化、微型产品出产组装主动化、测验设备主动化等领域。
工业机器人、服务型机器人逐渐交融，机器手臂朝轻浮矮小趋势打开，未来机器人制作业者有必要有才调将各式操控设备及操作体系整合到更小的渠道上，为各种运用情境规划更多处理方案，并且有必要软硬件兼备，才调打造轻浮矮小、聪明、高功率的未来机器手臂。
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