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人机协作新模式 让机器人在工厂内自由穿梭

移动性将是机器人未来十分重要的应用模式之一。。KUKA

在人机协作模式下,人类与协作机器人相互携手合作并且截长补短,可望带动生产效率与弹性的提升。而有不少厂商也开始思考如何让人类与机器人透过更好的协作方式让彼此发挥更大的价值,从跳脱传统防护栅栏、区域隔离到如今近距离互动,不难发现人机共工越来越贴合密切,市场认为,在下一阶段,移动性将是机器人十分重要的应用模式之一。

协作机器人的问世打破一般外界对机器人充满危险且距离感的既定印象。首先让机器人脱离围篱的束缚近距离协助人类完成工作,可让生产线尽可能减少占地面积。但对于人类来说,一旦撤除围篱失去保护屏障,人机协作的最大关键便是确保安全性。

在共享的空间中,目前常见的人机协作场景包括透过划分工作区域配置员工与协作机器人各自的位置,或是利用光栅、红外线感测,当人类进入警戒区时便自动减速或暂停;至于更贴近的人机共工,是在机器手臂上装上高灵敏度的安全皮肤,以便死机器手臂真实碰触到人类时能够自主暂停,保护员工安全。

从跨越围篱、区域隔离到近在咫尺的距离,不难发现,人类与机器人在产在线将有更多的接触和合作。在工作空间的共享上已经跨出一大步的协作型机器人,未来还能够碰撞出什么新火花?当前的制造业为适应快速多变且多元的环境,若要达到更深度的人机协作,势必需要具备更多功能的机器人,象是目前产在线的机器人多半仍采取固定位置执行单一功能,因此近年便有不少厂商开始推动移动式机器人的构想,在市场上也陆续出现由机器手臂与无人车或是AMR结合所组成具有高度自适应性的弹性生产系统。

电子代工大厂佳世达在2019年的自动化工业展上,便展示一款由传统AGV结合机器手臂组合成AMR,当成移动式工站使用,佳世达智能制造事业处处长黄气宝认为,移动性是未来机器人十分重要的应用模式之一,象是在工厂在物料搬运方面少不了人力,但实质生产效益极低,倘若能够藉由AGV取代无效率搬运人力,便能提高物料到产线的准时性,减少线边仓提高生产坪效使用。象是半导体厂常使用许多高危险化学物质,或是在数千坪的大型汽车物料仓库中搬运大大小小汽车零件,都希望利用无人自动化减少过去人力搬运在安全性与效率上的困扰。

而当市场型态走向少量多样时,能够在产在线快速又弹性地部署自动化设备及人机协作环境就显得相当重要。工业机器人大厂库卡(KUKA)也在人机协作的趋势中,以移动式机器人的概念推动一些新的构想。

库卡以「机器人同事」的概念为目标,因此相较只是固定在产在线近似于「助手」的脚色,结合移动式平台的机器人除了可执行工作任务之外,对于环境的改变也能实时透过象是SLAM技术快速定位与导航,自行找出高效率路线,因此在不同情境应用中,能够更快随著产线变化弹性调整,甚至达到一机多用的目的。

近年在各大相关展会中,不乏可见到库卡将旗下无人搬运车KMP结合LBR iiwa轻型协作机器人,组合成KMR iiwa无人搬运车机器人,在无磁道的工厂情境中自由穿梭。另外象是台湾本土机器人品牌达明所推出的协作型机器人TM Robot,则是将机器手臂结合栈板,设计成随时可调整为活动式的机器手臂工作站,让机器手臂能够随时因应产线调整在不同应用情境中执行多样化的任务。

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