3D视觉入列　制造业机器人迈向智动化

财团法人工业技术研究院机械所副所长 陈来胜

环顾全球制造业发展趋势，从最早期的大规模生产(Mass Production)，1980年代过后诉诸弹性制程系统的大量定制化(Mass Customization)，今日则朝向「个人化」、「少量多样」发展，为了因应不可预测的市场变动需求，所以可调整的产能能力变得十分重要。

财团法人工业技术研究院机械所副所长陈来胜表示，在此前提下，举凡「生产线重组」、「控制与监控」与「传感」等智动化元素，即是形塑次时代产业自动化生产系统的关键支柱，机器人即为个中核心之一，因此不管是欧盟、美国、日本、韩国、大陆乃至于台湾，均已启动制造业机器人的发展计划。

根据国际机器人联盟(IFR)最新统计数据显示，2011年产业机器人产值达255亿美元，较2010年成长近34%；包括汽车、金属及电子业，皆可谓2011年成长的最大驱动力。

陈来胜强调，从IFR数据也可看出，持续扩大中的亚洲市场，俨然成为产业机器人成长的主要动力；由于大陆汽车、消费性电子产品需求持续攀升，加上人力成本高涨，带动制造业者自动化需求上扬，导致机器人销售一路看涨，IFR估计大陆最迟于2014年将成为全球最大产业机器人装置国，也是亚洲最主要成长来源。

一直以来，制造业机器人应用目的多在于解决劳力缺口，以及恶劣环境，常见的情境为汽车焊接、物料取放、危险性上下料、物料堆叠、喷漆涂布及IC/FPD取放，惟如今伴随传感器、ICT、软件等技术的演进，致使产业机器人智能程度不断攀高，遂使其应用格局逐步扩大，包括工具机物料取放、3C？食品取放、主机板？手机组装、娱乐新应用、金属去毛边加工、LED焊接？PV取放、生医自动化，都成为制造业机器人的新兴应用项目。

陈来胜指出，随着制造业机器人智动化发展趋势，今后机器人不仅具备智能学习自动化能力，也得以自动感知与适应协调，终至能达到人机协同？合作的崭新境界。今时今日相较于1990年，制造业已面临截然不同的新局面，包括了大陆缺工薪资上涨，少子化明显、蓝领工作招工不易，乃至于消费性产品市场寿命短、生产线换线频繁，皆将造成自动化、可重组系统、人机协同作业等需求之大幅走高。

至于制造业机器人智动化技术发展的脉络，陈来胜认为主要有二点，一是从2D、2.5D一路延伸到3D视觉，另一是从位置控制、顺应？手眼控制，推进到未来的手眼力协调；其中有关3D立体视觉技术方面，现已进展到非平行式立体视觉技术、高精度3维座标估测(0.5mm)、高识别速度(0.5sec/image)、RBP(Random Bin Picking)功能测试，能够支持金属制品自动取放系统，可规划应用于其他加工机取放应用。

藉由业界科专计划的辅助，预估待至2013年底，台湾即可推出自产的6轴A型Robot，其重点涵盖了多轴机器手臂整机开发技术、多轴机器手臂关键零组件自主开发技术，以及应用多轴机器手臂开发自动化产线技术。