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JR西日本引进人形双臂机器人 协助高压电缆维护

人形机器人在娱乐展示及医疗待客用途外,也将正式踏入工业应用领域:由日本机器人新创人机一体(Man-Machine Synergy Effectors),以及铁路公司JR西日本、交通号志公司日本信号(Nippon Signal)合作,将在2022年展开双臂机器人的电车线与铁路维护工程实验。

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分身机器人的工业应用,从修高压电缆等高危险性精密作业开始。图为零式人机2.0版。人机一体

用在电车线维护的机器人「零式人机」,在2021年推出1.0版后,3厂即开始合作进行实验,2022年升级为2.0版,主要技术特色是机器人手指能牢牢抓住重达20公斤的钢管、电缆、或碍子等各种零件,而且能保持足够的灵活度,配合头上摄影机的实时影像,从工程车内就能遥控机器人,进行高压电缆检查与更换。

既有高压电塔的设计远早于机器人的出现,因此其零组件维修更换设计,都是以人手作业为前提,需要双臂灵活动作,不适合单臂工业机器人处理。高压电维护是电力公司与铁路公司人员相当主要的工安问题来源,JR西日本及日本交通号志投资人型双臂机器人,就是要彻底解决员工触电的问题。

人机一体的机器人技术,并非AI自动机器人,而是使用VR技术的分身机器人(Avator),目的是处理自动机器人不适合应用的复杂场合,比方便利商店货物上架、从一堆密闭抽屉中取物、VR旅行以手指触摸捡拾物体等,容易触电的高压电缆维修,也属于比较适合分身机器人应用的领域。

而为精确代替人手,人机一体的机器人驱动系统关节设计,完全不用输出高耐冲击的液压系统,全部采用电动马达;另一方面,在机器人控制逻辑上,重视的是施力与压力控制、而非空间座标控制,避免取物时压坏零件。

当然,不同驱动系统与控制逻辑,并无优劣之分,而是用途区别,零式人机适用于现有机器人不方便执行的精密作业,现有机器人则适用于高重量或单纯重覆性作业环境,双方并非同质竞争、而是彼此互补的关系。

根据日本经济新闻(Nikkei)报导,零式人机在2022年开始高压电缆维修实验,2025年在大阪世界博览会展出;人机一体预测分身机器人将从2030年代起普及,2040~2050年代将能等同甚至超越人体。


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